Οι ψυχιατρικές και νευρολογικές διαταραχές από την κατάθλιψη έως τη σχιζοφρένεια μέχρι το σύνδρομο Alzheimer φαίνεται να σημαδεύονται από ανωμαλίες στα ηλεκτρικά πρότυπα του εγκεφάλου. Αυτές οι ασθένειες, οι οποίες είναι γνωστό ότι είναι δύσκολο να θεραπευτούν, έδειξαν αποκρίσεις σε διάφορα είδη ηλεκτροθεραπείας, από τη βαθιά εγκεφαλική διέγερση, η οποία περιλαμβάνει την τοποθέτηση ηλεκτροδίων μέσα στον ίδιο τον εγκέφαλο, σε ηλεκτροσπασμοθεραπεία (λεγόμενη «θεραπεία σοκ») μια κρίση σε μια προσπάθεια να "επαναφέρουμε" τον εγκέφαλο.
Αλλά τι εάν οι ασθένειες αυτές μπορούν να αντιμετωπιστούν με ένα απαλό, μη επεμβατικό ηλεκτρικό ρεύμα; Αυτό είναι το ερώτημα που ζητείται από το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας στο νευροεπιστήμονα Chapel Hill Flavio Frohlich και την ομάδα του. Διερευνούν μια θεραπεία που ονομάζεται διεγερτική διέγερση εναλλασσόμενου ρεύματος ή tACS, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν ο ασθενής κοιμάται. Μια πρόσφατη μελέτη από τον Frohlich και την ομάδα του δείχνει ότι η θεραπεία δείχνει την υπόσχεση για την ενίσχυση της μνήμης, μια περιοχή που συχνά επηρεάζεται από διάφορες διαταραχές του εγκεφάλου. Αυτό, με τη σειρά του, υποδηλώνει ότι η τεχνική μπορεί να είναι χρήσιμη για τη θεραπεία των ίδιων των εγκεφαλικών διαταραχών.
Ο Frohlich φέρνει στην έρευνά του ένα κάπως ασυνήθιστο υπόβαθρο που φαίνεται να τον καθιστά ιδιαίτερα κατάλληλο για αυτή τη γραμμή εργασίας - εκπαιδεύτηκε ως ηλεκτρολόγος μηχανικός πριν επιδιώξει διδακτορικό στη νευροβιολογία.
"Αυτό που πραγματικά προκαλεί συμπτώματα [σε νευρολογικές και ψυχιατρικές ασθένειες] και αυτό που μας επιτρέπει να περπατάμε και να μιλάμε και να ονειρευόμαστε είναι οι συγχρονισμένες μικροσκοπικές μικρές ηλεκτρικές παρορμήσεις που δημιουργούνται από τον εγκέφαλό μας", λέει. «Όταν σκεφτόμαστε τη διαδικασία της νόσου και επομένως τους πιθανούς στόχους θεραπείας, πιστεύουμε ότι λιγότεροι από τους υποδοχείς και τα μόρια, και περισσότερα από τα μεγάλης κλίμακας ηλεκτρικά πρότυπα στον εγκέφαλο».
Στη διήμερη μελέτη, 16 συμμετέχοντες κλήθηκαν να κάνουν δύο ασκήσεις μνήμης το βράδυ. Στη συνέχεια, πριν πάτε για ύπνο, ήταν εφοδιασμένα με ηλεκτρόδια σε συγκεκριμένα σημεία στα σημάδια τους. Μια νύχτα, οι ασθενείς έλαβαν tACS μέσω των ηλεκτροδίων. Την άλλη νύχτα πήραν μια εικονική διέγερση. Και τα δύο πρωινά, επαναλάμβαναν τις ίδιες ασκήσεις μνήμης. Τα αποτελέσματα μιας από τις ασκήσεις (αν και όχι η άλλη) βελτιώθηκαν δραματικά μετά τη διέγερση σε σύγκριση με το εικονικό φάρμακο.
"Ουσιαστικά, εάν κοιτάξετε το κέρδος [μνήμης] που παίρνετε ακριβώς από τον ύπνο-και παίρνετε ένα πλεονέκτημα μνήμης μόνο από τον ύπνο-όταν τονίσαμε, ήταν σχεδόν διπλάσιο", λέει ο Frohlich.
Το tACS στοχεύει σε αυτό που είναι γνωστό ως "ατράκτους ύπνου", κύματα δραστηριότητας του εγκεφάλου που πιστεύεται ότι βοηθούν στην αποθήκευση μνήμης κατά τη διάρκεια του ύπνου. Στη μελέτη, όσο περισσότερο διεγέρθηκαν οι άξονες, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενίσχυση της μνήμης το πρωί.
Η διέγερση που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη διέφερε από το πρότυπο tACS κατά το ότι ήταν ελεγχόμενη με ανατροφοδότηση. Η συσκευή προγραμματίστηκε για την ανίχνευση των ατράκτων ύπνου σε πραγματικό χρόνο και εφαρμόζει ανάλογα τη διέγερση. Αυτός ο τύπος ενίσχυσης tACS έχει συναρπαστικές δυνατότητες για εξατομίκευση της θεραπείας, λέει ο Frohlich. Η δραστηριότητα του εγκεφάλου, εξηγεί, μεταβάλλεται από στιγμή σε στιγμή και ποικίλλει ευρέως από άτομο σε άτομο. Η επόμενη γενιά του tACS θα μπορούσε να λάβει υπόψη αυτό, προβλέποντας και ανταποκρινόμενοι στις αλλαγές του εγκεφάλου δυναμικά.
"Λειτουργεί σαν θερμοστάτης", λέει. "Ξέρετε τι θέλετε να είναι η θερμοκρασία δωματίου και καθώς κυμαίνεται ο θερμοστάτης ενεργοποιεί τη θερμότητα ή το AC για να ρυθμίσετε τη θερμοκρασία."
Τα 16 άτομα μελέτης ήταν όλα υγιή. Όμως, καθώς ο σχηματισμός μνήμης έχει μειωθεί σε διάφορες ψυχιατρικές διαταραχές, η ομάδα αιτιολογεί ότι αυτή η θεραπεία μπορεί να εφαρμοστεί και σε εκείνους με αυτές τις διαταραχές.
"Το όραμά μου είναι ότι μπορούμε να αναπτύξουμε πραγματικά καινοτόμες αποτελεσματικές θεραπείες για σοβαρές ψυχικές ασθένειες όπως η κατάθλιψη και η σχιζοφρένεια", λέει ο Frohlich. "Το πλεονέκτημα του tACS είναι ότι το πραγματικό απαιτούμενο υλικό είναι ουσιαστικά φορητό, γι 'αυτό και εμείς και άλλοι έχουμε αρχίσει να σκεφτόμαστε πώς να κάνουμε την τεχνολογία αυτή να αναπτυχθεί στο σπίτι, ίσως μέσω εξ αποστάσεως ηλεκτρονικής επιτήρησης ή παρακολούθησης".
Αλλά αυτό, προειδοποιεί, μπορεί να είναι καλά στο δρόμο.
"Αυτή είναι μια συναρπαστική έρευνα, αλλά είναι μια πρώτη μελέτη", λέει. "Όπως με κάθε καλή επιστήμη, τα αποτελέσματα πρέπει να αναπαραχθούν. Αυτό είναι πραγματικά νωρίς ημέρες. "
Η μελέτη, της οποίας ο πρώτος συγγραφέας ήταν μεταδιδακτορικός ερευνητής Caroline Lustenberger, δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Current Biology .
Το Frohlich διεξάγει σήμερα δύο κλινικές δοκιμές με τη χρήση tACS, μία για την κατάθλιψη και μία για τη σχιζοφρένεια. Και οι δύο από αυτές τις δοκιμές περιλαμβάνουν τυπική επεξεργασία tACS, χωρίς τη νέα διαδικασία βρόχου ανατροφοδότησης. Ο Frohlich ελπίζει να φέρει αυτή τη διαδικασία σε κλινικές δοκιμές στο εγγύς μέλλον.
