https://frosthead.com

Шест начина електрическа стимулация на мозъка може да се използва в бъдеще

Дълбоката мозъчна стимулация или използването на леки електрически удари към целевите части на мозъка с цел да се повлияе на функционирането им, осигурява изцяло нов подход за справяне с неврологични състояния, които дълго време предизвикват лекарите.

От години се използва за лечение на болестта на Паркинсон. Чрез изпращане на малки шокове до региони на мозъка, които контролират движението, тази стимулация може да помогне да се държи под контрол треморите на Паркинсон.

Работи като вид пейсмейкър за мозъка. Хирургът вкарва сонда в определена област на мозъка и тя е свързана чрез проводници под кожата с батерия, имплантирана близо до горната част на гърдите на човек. Лекар определя силата на електрическия импулс, колко дълго продължава и колко често се появява. Един вид стимулация може да засили активността на мозъчните клетки, друг може да я забави.

Не е изненадващо, тъй като технологията и лечението станаха по-усъвършенствани, учените започнаха да търсят други начини за стимулиране на мозъка, и не само за лечение на неврологични увреждания от болести на Алцхаймер или травми на мозъка, но и за справяне с психични разстройства и дори, до известна степен поведение. В момента се провеждат проучвания, за да се види дали това може да помогне на хората да спрат да пушат.

Ето извадка от най-новите изследвания за стимулация на мозъка:

Забавяне на болестта на Алцхаймер: Болестта на Алцхаймер остава едно от най-плашещите предизвикателства за медицината, както по отношение на определянето на причината, така и при разработването на наистина ефективно лечение. Сега екип, ръководен от учени от университета Джонс Хопкинс, провежда клинично изпитване, за да установи дали дълбоката мозъчна стимулация може да забави загубата на паметта и когнитивния спад.

Изследването включва поставяне на импланти в мозъка на около 40 пациенти с лека болест на Алцхаймер и измерване на прогресията на болестта за период от 18 месеца. По-специално, устройствата се имплантират в болния - сноп нервни влакна, свързващ лявата и дясната страна на хипокампуса. Това е регионът на мозъка, свързан с паметта. Теорията е, че мозъчната стимулация в тази област може да забави скоростта на увреждане на форникса и дори да създаде нови мозъчни клетки в хипокампуса.

Последната фаза на изпитването, която се очаква да продължи четири години, се фокусира върху безопасността на имплантите при пациенти с Алцхаймер. Досега не е открил сериозни неблагоприятни ефекти.

Толкова дълго до голямото опасение?: Изследователи от Imperial College London казват, че мозъчната стимулация може дори да се използва за облекчаване на болест при движение. Учените не са абсолютно сигурни какво причинява странното усещане, но те смятат, че това има връзка с мозъка, който се опитва да обработва противоречиви сигнали от ушите и очите ни, когато сме в движение. Предишни изследвания установяват, че добре функциониращата вестибуларна система - това е частта от вътрешното ухо, която усеща движението - прави по-голяма вероятността някой да почувства това гадно усещане.

И така, изследователите се чудеха какво би се случило, ако използват електрически ток, за да заглушат сигналите от вестибуларната система към мозъка. Те работиха с 10 мъже и 10 доброволци, които се съгласиха да носят капачка, снабдена с електроди и след това в продължение на 10 минути да получат лек електрически ток, предназначен да инхибира мозъчната активност на клетките. Това беше последвано от возене на стол, който се въртеше и накланяше с различна скорост, за да ги накара да се почувства болен.

Оказа се, че тези, които са получили стимулация, която намалява активността на мозъчните клетки, са по-малко склонни да се чувстват гадно и да се възстановяват по-бързо от хората, чийто мозък е стимулиран да засили активността на клетките. Сега изследователите разговарят с потенциални партньори за разработването на преносимо устройство за стимулиране на гадене, което бихте могли да вземете в аптеката.

Спомени са направени от това: На конференция по-рано този месец DARPA, изследователската група на Министерството на отбраната, обяви, че като част от проучване, финансирано от нея, пациентите, на които са им били поставени мозъчни импланти, са постигнали по-добри резултати при тестове за памет. Травматичните мозъчни травми са голям проблем за американските военни - почти 300 000 членове на службата са лекувани за един от 2000 г. Така DARPA ръководи изследователски усилия за това как електрическата стимулация може да се използва, за да помогне на хората с увредени мозъци да създават и извличат спомени.

Учените работеха с пациенти с мозъчна хирургия, които доброволно се включиха в проекта за памет. Целта е по-ясно да се идентифицира процеса за това как мозъкът формира и извиква спомени и след това да използва леки шокове от имплантите, за да пресъздаде този процес. Това е само една година от проекта, но DARPA казва, че въз основа на досега резултатите изглежда възможно да се картографират и интерпретират невронните сигнали, идващи от мозъка, тъй като той кодира или извлича памет, а след това всъщност подобрява това извикване чрез електрическо стимулиране насочени участъци на мозъка.

Поставете тази цигара: Друг проект в ранните етапи разглежда как стимулацията на мозъка може да помогне на хората да се борят с жаждата за цигари или нездравословна храна. Карин Лерман, старши заместник-директор на Центъра за рак на Абрамсън в Университета на Пенсилвания, наскоро получи грант за проучване дали прилагането на електрически шокове върху участъци от префронталната кора зад челото - мозъчна област, обвързана с самоконтрол - може да помогне на хората да устоят на подтикването към участват в нездравословно поведение.

Идеята е, че ако е насочена правилно, тази стимулация може да засили пътищата, които се използват за борба с желанието да се запали. Предварителните резултати от експеримент, включващ 25 пушачи, установяват, че след 20-минутна сесия с електрически стимулатори, приковани към челата, хората са могли да чакат по-дълго, преди да посегнат към цигара, отколкото тези, които са получили плацебо лечение. Те също са пушили по-малко цигари.

Възстановяване след инсулт: Учените от клиниката в Кливланд са подали молба към Администрацията по храните и лекарствата (FDA) за разрешение да започнат тестове на дълбока мозъчна стимулация на жертви на човешки инсулт. Лечението изглежда е работило с плъхове - изглежда, че насърчава растежа на нови неврони в мозъка.

Не че някой мисли, че това може да осигури лек за инсулти. Когато се появят, кръвоснабдяването на мозъка се прекъсва и някои области просто се изключват, докато комуникацията с други региони е нарушена. Електрическата стимулация не може да върне мъртвите неврони. Но това би могло да помогне за създаването на нови невронни връзки, особено в малкия мозък, частта на мозъка, която контролира доброволните движения. Надеждата е, че части от мозъка, които все още са здрави, ще могат по-добре да компенсират повредените.

Около 800 000 души в САЩ претърпяват инсулти всяка година. А според Националната асоциация за инсулт около половината от оцелелите стават силно изтощени.

Засилване на съпричастността: Но какво да кажем за използването на мозъчна стимулация, за да промените начина, по който се чувстват хората? Изследователи от Харвардския университет и Университета Вандербилт са се впуснали на тази територия с експеримент, свързан с долинга извън правосъдието.

Те представиха 66 доброволци с истории за измислена личност на име Джон - по-конкретно те свързваха редица престъпления, които е извършил, и психическото му състояние, когато ги е извършил. Предварително някои от участниците получиха форма на мозъчна стимулация, която може да наруши активността в префронталната кора, която играе ключова роля не само в самоконтрола, но и при вземането на решения. За други устройството за стимулиране е било прикрепено, но никога не е включено.

Доброволците бяха помолени да решат колко е виновен Джон и също така да определят по скалата от 0 до 9 колко крайно трябва да бъде наказанието му. Това, което изследователите откриват, е, че хората, чиято мозъчна дейност е била нарушена, са избрали по-малко строги наказания.

Което повдига може би най-големия въпрос относно мозъчната стимулация: Кога фиксирането на мозъка се превръща в промяна на мозъка?

Шест начина електрическа стимулация на мозъка може да се използва в бъдеще