Jak pole magnetyczne i prąd mogą pomóc głowie

Nowa nadzieja dla palaczy - według analizy opublikowanej w piśmie „Addiction” szanse na abstynencję po rozstaniu z nałogiem można znacznie zwiększyć z pomocą nieinwazyjnej stymulacji mózgu. Po przeglądzie badań z łącznym udziałem prawie 700 pacjentów naukowcy ze Szpitala Uniwersyteckiego w Dijon zauważyli, że byli palacze poddający się zabiegom stymulacji polem magnetycznym lub słabym prądem mieli aż 2,39 razy więcej szans na długofalową wolność od tytoniu.

Czym jest owa stymulacja? Otóż na różne części mózgu można nieinwazyjnie oddziaływać na dwa sposoby - niewielkim prądem elektrycznym płynącym przez elektrody lub z pomocą przykładanego do głowy pola magnetycznego. Kolejne badania wskazują na skuteczność tego typu zabiegów w różnego rodzaju zaburzeniach, a nawet w podnoszeniu mentalnych możliwości.
Pomoc w chorobach psychicznych

Choć elektrowstrząsy kojarzą się wielu z przerażającymi filmami z wielkimi zamkniętymi szpitalami psychiatrycznymi jako miejscami akcji, to warto wiedzieć, że naprawdę pomagają w niektórych jednostkach chorobowych i nie mają nic wspólnego z obrazami prezentowanymi w pop-kulturze: są bezpieczne i bezbolesne, a o poziomie bezpieczeństwa mówi fakt, że jest to jedna z polecanych opcji dla kobiet w ciąży.

Ale w leczeniu tzw. dużej depresji (o dużym natężeniu) można też wykorzystać pole magnetyczne, także u osób starszych, u których tę chorobę trudniej się leczy. Opublikowane niedawno badanie przeprowadzone przez zespół z Hinda and Arthur Marcus Institute For Aging Research, przy udziale ponad 500 pacjentów potwierdziło, że powtarzalna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (ang. Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation - rTMS) nie tylko może być skuteczna, ale daje dobre rezultaty u starszych pacjentów. Pacjenci w późniejszym wieku wymagają jednak zwykle dłuższego leczenia i większej liczby sesji rTMS.

Na stymulację reagują też inne choroby. Niewielkie badanie, z udziałem 20 ochotników przeprowadzone na Uniwersytecie Stanowym São Paulo pokazało np., że nieinwazyjna elektryczna stymulacja mózgu zwiększa korzyści, jakie pacjenci z chorobą Parkinsona odnoszą z ćwiczeń aerobowych. Poprawie ulegał chód uczestników - malała nieregularność kroków, skracał się czas reakcji i zwiększała się kontrola nad ruchami.

"Pomimo ograniczeń związanych z tak niewielką próbą, zauważyliśmy, że przezczaszkowa stymulacja aktywowała korę przedczołową  - region mózgu, którego pacjenci z chorobą Parkinsona używają do kontroli ruchu intensywniej, niż zdrowe osoby. Jedna sesja towarzysząca ćwiczeniom poprawiła funkcje poznawcze i przyniosła inne korzyści" - mówi autor badania, prof. Rodrigo Vitório. "Przezczaszkowa stymulacja jest bezpieczna i badania wskazują na obiecujący potencjał w prowadzeniu odpowiednich interwencji i terapii. Często przepisuje się już ją np. w przypadku depresji" - dodaje specjalista.

Inne badania wskazywały także na jej działanie w poprawie myślenia i łagodzenia słuchowych halucynacji u osób ze schizofrenią, a opisane niedawno analizy pojedynczych przypadków sugerują, że może także wyraźnie pomagać w redukcji halucynacji wzrokowych - w ciężkiej depresji i schizofrenii.
Lepsza pamięć

Metoda może się okazać przydatna nie tylko w chorobach. Jak np. pokazało ubiegłoroczne badanie opisane w „PLoS Biology”, stymulacja mózgu, w tym przypadku magnetyczna, może poprawiać pamięć krótkotrwałą. Ulega ona pogorszeniu w przebiegu naturalnego starzenia się organizmu, różnego rodzaju demencji, czy po urazach mózgu. Tymczasem pobudzanie polem magnetycznym lewej części kory przedczołowej studentów powodowało, że lepiej radzili oni sobie z zapamiętywaniem słów.

Jednocześnie prowadzone badanie EEG pokazało, że stymulacja osłabiła w mózgu fale hamujące jego aktywność. Doświadczenie to pokazuje jednocześnie, że wiele jeszcze pozostaje do zbadania. „Wyniki testów elektrofizjologicznych sugerują, że stymulacja przednich części mózgu wpływa na szersze sieci neuronów i poprawia utrwalanie wspomnień przez hamowanie rejonów  ciemieniowych. To złożone, choć interesujące efekty, które wymagają dalszych eksperymentów i głębszego zrozumienia” - podkreśla jeden z naukowców, Mircea van der Plas.
Szybsza nauka

Także inne zdolności mogą ulec polepszeniu - na przykład motoryczne, jak pokazał zespół z Politechniki Federalnej w Lozannie. Choć na co dzień mało kto się nad tym zastanawia, to każda, wykonywana przez człowieka czynność, taka jak - z pozoru proste - chodzenie, czy jedzenie wymaga skomplikowanej sekwencji ruchów. Jak trudne jest opanowanie mechanicznie wykonywanych później czynności można się przekonać w czasie nauki np. nowej dyscypliny sportowej czy gry na instrumencie. Niestety, z wiekiem zdolność do tego typu nauki także spada.

Szwajcarska grupa pokazała jednak, że u seniorów można ją poprawić właśnie z pomocą elektrycznej stymulacji mózgu. Tempo nauki po zabiegach pod pewnymi względami zaczęło przypominać obserwowane u młodych ochotników.

„Nowe badania wskazują, że naukę umiejętności ruchowych można usprawnić z pomocą nieinwazyjnej stymulacji kory ruchowej. Stymulacja aplikowanym przez anodę stałym prądem budzi zainteresowanie firm oraz naukowców ze względu na łatwość zastosowania, przenośność i niskie koszty” - zwraca uwagę autor eksperymentu prof. Friedhelm Hummel. „Nasze i inne badania wskazują na nowe strategie pomocy dostosowane do specyficznych faz nauki, pozwalające na niwelowanie ubytków spowodowanych normalnym starzeniem się czy zaburzeniami neurologicznymi, takimi jak udar” - dodaje ekspert.

Ratunek dla ciała

Co więcej, prawdopodobnie za pomocą prądu elektrycznego można też oddziaływać na zdrowie fizyczne, które nierzadko ma silny związek ze stanem umysłu. Latem tego roku badacze z brazylijskiego Uniwersytetu Stanowego w Campinas, w eksperymencie z udziałem 13 ochotników zauważyli, że już jedna sesja elektrycznej stymulacji mózgu na krótki czas obniżała oporne na inne metody leczenia nadciśnienie.

"Po pojedynczej stymulacji, na 24 godziny ambulatoryjnie mierzone, skurczowe ciśnienie krwi, u niektórych pacjentów spadło nawet o 15 mm Hg. Redukcja na takim poziomie znacząco obniża zagrożenie dla układu sercowo-naczyniowego" - podkreśla kierujący pracami prof. Bruno Rodrigues.

Niestety, dłuższa - 10 dniowa terapia nie dawała zadowalających rezultatów - ciśnienie powracało do wcześniejszego poziomu. Autorzy odkrycia widzą jednak możliwość jego praktycznego zastosowania.

"Było to niewielkie badanie i potrzebne są szerzej zakrojone testy. Przy silniejszych dowodach potwierdzających nasze odkrycie możliwe będzie myślenie o elektrycznej stymulacji mózgu, jako o ratunkowej metodzie pomocy pacjentom w kryzysie spowodowanym nadciśnieniem" - twierdzi naukowiec.

Wcześniejsze eksperymenty jego zespołu wskazały natomiast, że elektryczna stymulacja mózgu może regulować autonomiczny układ nerwowy i obniżać ciśnienie u osób z łagodnym i umiarkowanym nadciśnieniem.
Genetyka ma znaczenie

Nie każdy jednak na stymulację mózgu może reagować tak samo. Jak wskazało badanie przeprowadzone na Uniwersytecie w Barcelonie, działanie zabiegów może zależeć od osobistej genetyki. Badacze zauważyli, że siła reakcji mózgu na magnetyczną stymulacje zależy od genu odpowiedzialnego za produkcję substancji znanej jako neurotroficzny czynnik pochodzenia mózgowego (BDNF).

"Jesteśmy przekonani, że uzyskane przez nas dane to ważne informacje na temat neurobiologicznych mechanizmów związanych z neuroplastycznością, które mogą wyjaśnić indywidualne różnice we wpływie stymulacji mózgu na możliwości poznawcze" - mówi jeden z naukowców, dr Kilian Abellaneda. "Nowe wyniki mogą więc być pomocne w pracach nad przyszłymi interwencjami, które będą pozwalały na wysoce indywidualne podejście" - podkreśla.

Nowe wynalazki

Warto też mieć na uwadze, że metody są nieustannie udoskonalane. Wprowadza się do nich m.in. najnowsze osiągnięcia informatyki. Zespół z Aalto University na początku tego roku zaprezentował system, który steruje magnetyczną stymulacją tak, aby jak najlepiej działała u konkretnej osoby. Opracowane urządzenie, z pomocą EEG analizuje reakcje mózgu, a komputerowe algorytmy na tej podstawie sterują polem magnetycznym (https://www.youtube.com/watch?v=Jcq6FgNREmk).

Do tej pory stymulacją kierował ręcznie człowiek - specjalista na podstawie ogólnej wiedzy o mózgu i reakcji pacjenta, takich jak zmiany ruchów czy mowy. Takie podejście było czasochłonne i przede wszystkim miało mocno ograniczoną dokładność.

"W uproszczeniu mówiąc, mierzymy to, co dzieje się w mózgu natychmiast, po każdym impulsie magnetycznym. Na podstawie reakcji, która pojawia się w czasie milisekund - tysięcznych części sekundy - nasz algorytm w czasie rzeczywistym dopasowuje następny impuls. Ponieważ możemy szybko ustalić optymalny tryb stymulacji, metoda może naprawdę podnieść skuteczność terapii" - mówi Aino Tervo, współtwórczyni systemu.

Marek Matacz dla zdrowie.pap.pl

Źródła:

Doniesienie o działaniu stymulacji mózgu w terapii nałogu palenia

Doniesienie na temat leczenia depresji

Doniesienie na temat pomocy w chorobie Parkinsona

Doniesienie na temat łagodzenia halucynacji

Doniesienie na temat poprawy pamięci

Doniesienie na temat poprawy tempa nauki

Doniesienie na temat redukcji nadciśnienia

Doniesienie na temat znaczenia genetyki

Doniesienie na temat nowych algorytmów sterujących terapią

Źródło informacji: Serwis Zdrowie