211service.com
Vill du förbättra din hjärna?
En liten hjärnboost är något vi alla skulle kunna använda då och då. Ett nytt alternativ kan vara i horisonten. Forskare vid National Institute for Neurological Disorders and Stroke, i Bethesda, MD, studerar hur en mild elektrisk ström i hårbotten kan förbättra inlärningen.
Hjärnboost: Ett icke-invasivt sätt att elektriskt stimulera hjärnan, känt som transkraniell likströmsstimulering, har visat sig vara framgångsrik i att förbättra inlärningen. Det relativt lågteknologiska tillvägagångssättet levererar en mild ström till hjärnan via en stor svamp, som visas här fäst på en volontärs huvud.
Tidigare småskaliga studier har föreslagit att en ström av ström kan förbättra motorisk funktion, verbalt flyt och till och med språkinlärning. För att utforska hur effektiv sådan stimulering kan vara som ett läromedel, Erik Wassermann , en neuroforskare vid National Institute for Neurological Disorders and Stroke, använder ett tillvägagångssätt som kallas transkraniell likströmsstimulering (TDCS), där en elektrisk ström leds direkt till hjärnan genom hårbotten och skallen. Tekniken för TDCS, som har funnits i decennier, är enkel och ganska rå. (På 1960-talet användes det för att förbättra humöret hos personer med psykiatriska störningar, även om den effekten inte har upprepats i nyare studier.) Och i motsats till personer som genomgick elektrokonvulsiv terapi, en anfallsframkallande behandling som används för svår depression som kräver narkos, människor som genomgår TDCS känner bara en liten stickning, om något.
Enheten är enkel: ett nio-volts batteri som har godkänts av Food and Drug Administration för att leverera läkemedel över huden är anslutet till stora platta svampar som fuktas och sedan appliceras på huvudet. Den levererar en mild ström på 2 till 2,5 milliampere spridd över ett område på 20 till 50 kvadratmillimeter i hårbotten i upp till 15 minuter. Lite av den strömmen når faktiskt hjärnan - ungefär hälften shuntas bort från målområdet, och den andra hälften försvinner snabbt när den kommer längre från hårbotten.
Wassermanns team inriktar sig på en del av hjärnan som kallas den dorsolaterala prefrontala cortex, ett område i hjärnan som är involverat i organisation och planering på högre nivå, såväl som i arbetsminnet. Eftersom aktivitet i denna region har visats i tidigare avbildningsstudier för att förutsäga en individs förmåga att återkalla information, är tanken att ge den en elektrisk boost kommer att förbättra minnesfunktionen.
I preliminära resultat från den nya studien, som är en del av ett större statligt finansierat projekt för att undersöka TDCS för kognitiv förbättring, fann forskarna att likströmsstimulering kan förbättra minnet hos deltagare som uppmanas att lära sig och sedan återkalla en lista med 12 ord. Effekten var signifikant i de tidiga inlärningsstadierna: i de första försöken, där deltagarna fick samma lista om och om igen, kunde personer i behandlingsgruppen komma ihåg fler ord. Men inlärningskurvan för dem som arbetar utan enheten kom snabbt ikapp de zappade eleverna. Nu vill vi se om vi kan förbättra återkallelsen, inte bara kodningen, säger Wassermann. I slutändan vill du bara göra stimuleringen under kodningen.
Wassermann säger att förstudierna är tänkta att hjälpa till att utvärdera hur praktisk tekniken är. Vi börjar fundera på om den här tekniken har en roll i kognitiv förbättring hos friska människor – om det är etiskt, om det finns ett behov och en plats för detta, säger han. Wassermann blev ursprungligen intresserad av icke-invasiv hjärnstimulering som behandling för personer med neurodegenerativ sjukdom, men en rad preliminära tester på patienter har misslyckats. Det kommer förmodligen inte att fungera i en svårt skadad hjärna, säger han. Så hans team flyttar sin uppmärksamhet mot att utforska transkraniell stimulering som ett inlärningsverktyg hos friska människor.
Mycket lite är känt om hur TDCS fungerar. Forskare har en teori om att den milda strömmen initierar neuronerna för verkan men inte utlöser de spänningstoppar som neuroner använder för att kommunicera. Förmodligen polariserar det neuroner och gör dem mer eller mindre benägna att svara på input, säger Warren Grill , en neural ingenjör vid Duke University, i Durham, NC. Men vad som händer på synapsens nivå, där lärandet verkligen äger rum, vet vi inte.
Eftersom nivån av stimulering i TDCS är så låg anses den vara säkrare än ett annat icke-invasivt alternativ, transkraniell magnetisk stimulering. I detta tillvägagångssätt, som är under utredning som en terapi för stroke och andra hjärnsjukdomar, genererar en elektrisk spole placerad över huvudet ett magnetfält som passerar genom skallen, spännande nervceller i hjärnan nedanför. Men eftersom proceduren utlöser neural aktivitet, medför den en risk för anfall.
Kognitiv förbättring med droger som Ritalin, förskrivna för uppmärksamhetsstörning, är naturligtvis redan utbredd. En undersökning publicerad online på Natur i april fann att en av fem tillfrågade, varav de flesta var akademiker och vetenskapsmän, rapporterade att de använde sådana läkemedel för icke-medicinskt bruk. Elektrisk stimulering kan visa sig vara ännu lättare att komma åt. Hälften av människorna i det här rummet skulle kunna bygga den här typen av enhet med delar från RadioShack, sa Wassermann till en folkmassa på en neuroteknikkonferens i Cleveland förra veckan.