Kesakitan psikiatrik dan neurologi dari kemurungan kepada skizofrenia kepada semua Alzheimer seolah-olah ditandai dengan keabnormalan dalam corak elektrik otak. Penyakit-penyakit ini, yang sangat sukar untuk dirawat, telah menunjukkan tindak balas kepada pelbagai jenis electroterapi, dari rangsangan otak dalam, yang melibatkan penempatan elektrod di dalam otak itu sendiri, untuk terapi electroconvulsive (yang disebut "rawatan kejutan"), yang menyebabkan kejang dalam usaha untuk "menetapkan semula" otak.
Tetapi bagaimana jika penyakit-penyakit ini dapat dirawat dengan arus elektrik yang lemah dan tidak aktif? Itulah soalan yang ditanya oleh University of North Carolina di Chapel Hill neuroscientist Flavio Frohlich dan pasukannya. Mereka sedang menyiasat rawatan yang dinamakan rangsangan arus transkranial, atau tACS, yang boleh digunakan semasa pesakit sedang tidur. Satu kajian baru-baru ini dari Frohlich dan pasukannya menunjukkan rawatan menunjukkan janji dalam meningkatkan ingatan, kawasan yang sering dipengaruhi oleh pelbagai gangguan otak. Ini, seterusnya, mencadangkan teknik ini boleh membantu merawat gangguan otak mereka sendiri.
Frohlich membawa kepada penyelidikan latar belakangnya yang agak luar biasa yang nampaknya menjadikannya sangat sesuai untuk garis kerja ini-dia dilatih sebagai seorang jurutera elektrik sebelum mengejar PhD dalam bidang neurobiologi.
"Apa yang benar-benar menyebabkan gejala [dalam penyakit neurologi dan psikiatrik] dan apa yang membolehkan kita berjalan dan bercakap dan bermimpi adalah impuls elektrik kecil yang disegerakkan yang dihasilkan oleh otak kita, " katanya. "Apabila kita berfikir tentang proses penyakit, dan oleh itu sasaran rawatan yang berpotensi, kita memikirkan kurang reseptor dan molekul, dan lebih banyak pola elektrik berskala besar di otak."
Dalam kajian selama dua hari, 16 peserta diminta melakukan dua latihan ingatan pada waktu malam. Kemudian, sebelum tidur, mereka dipasang dengan elektrod di tempat tertentu pada skalop mereka. Suatu malam, pesakit menerima tACS melalui elektrod. Pada malam yang lain, mereka mendapat rangsangan palsu. Kedua-dua pagi, mereka mengulangi latihan ingatan yang sama. Keputusan salah satu latihan (walaupun tidak yang lain) meningkat secara dramatik selepas rangsangan dibandingkan dengan plasebo.
"Pada dasarnya jika anda melihat keuntungan [ingatan] anda hanya mendapat tidur-dan anda mendapat manfaat memori hanya dari tidur-ketika kami merangsang, hampir dua kali ganda, " kata Frohlich.
TACS menyasarkan apa yang dikenali sebagai "spindle tidur, " gelombang aktiviti otak yang dipercayai membantu menyimpan kenangan semasa tidur. Dalam kajian ini, semakin banyak gelangsar yang dirangsang, semakin besar peningkatan memori pada waktu pagi.
Rangsangan yang digunakan dalam kajian ini berbeza dari tACS piawai kerana ia adalah maklum balas yang dikawal. Peranti telah diprogram untuk mengesan spindle tidur secara real time dan menggunakan rangsangan dengan sewajarnya. Jenis peningkatan tACS ini mempunyai potensi menarik untuk rawatan individual, kata Frohlich. Aktiviti otak, dia menerangkan, perubahan dari saat ke saat, dan bervariasi secara meluas dari individu ke individu. Generasi tACS generasi seterusnya boleh mengambil kira perkara itu, meramalkan dan bertindak balas terhadap perubahan otak secara dinamik.
"Ia berfungsi seperti termostat, " katanya. "Anda tahu apa yang anda mahu suhu bilik menjadi, dan kerana ia berubah-ubah termostat menjadi panas atau AC untuk mengawal suhu."
Subjek kajian 16 semua sihat. Tetapi, kerana pembentukan memori terjejas dalam pelbagai gangguan psikiatri, pasukan ini menganggap rawatan ini boleh digunakan untuk mereka yang mengalami gangguan ini juga.
"Penglihatan saya ialah kita boleh membangunkan rawatan yang benar-benar berkesan baru untuk penyakit mental yang serius seperti kemurungan dan skizofrenia, " kata Frohlich. "Kelebihan tACS ialah perkakasan yang diperlukan pada dasarnya mudah alih, jadi kami dan orang lain mula berfikir tentang bagaimana membuat teknologi itu dapat diterapkan ke rumah, mungkin melalui pengawasan atau pemantauan dalam talian jauh."
Tetapi ini, dia memberi amaran, mungkin berada di bawah jalan.
"Ini adalah penyelidikan menarik, tetapi ia merupakan kajian pertama, " katanya. "Seperti mana-mana sains yang baik, hasilnya perlu direplikasi. Ini adalah hari-hari awal. "
Kajian itu, yang pertama penulisnya adalah penyelidik pasca doktoral Caroline Lustenberger, baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Biologi Semasa .
Frohlich sedang menjalankan dua ujian klinikal menggunakan tACS, satu pada kemurungan dan satu pada skizofrenia. Kedua-dua ujian ini melibatkan rawatan standard TACS, tanpa proses gelung maklum balas yang lebih baru. Frohlich berharap dapat membawa proses itu ke dalam ujian klinikal dalam masa terdekat.
