Psykiatrisilla ja neurologisilla häiriöillä masennuksesta skitsofreniaan Alzheimerin tautiin näyttää kaikki olevan aivojen sähkökuvioiden poikkeavuuksia. Nämä sairaudet, joita on erittäin vaikea hoitaa, ovat osoittaneet vasteita monenlaisille sähköterapioille, syvästä aivojen stimulaatiosta, johon sisältyy elektrodien sijoittaminen itse aivoihin, elektrokonvulsiiviseen terapiaan (ns. ”Shokkihoito”), joka aiheuttaa kohtaus yritettäessä “nollata” aivot.
Mutta entä jos näitä sairauksia voitaisiin hoitaa hellävaraisella, ei-invasiivisella sähkövirralla? Se on kysymys, jonka Pohjois-Carolinan yliopisto on esittänyt Chapel Hillin neurotieteilijä Flavio Frohlich ja hänen tiiminsä. He tutkivat transkraniaalista vaihtovirtastimulaatiota tai tACS-hoitoa, jota voidaan käyttää potilaan nukkumisen aikana. Frohlichin ja hänen tiiminsä äskettäin tekemä tutkimus osoittaa, että hoito osoittaa lupaavan muistin parantamista - aluetta, johon usein vaikuttavat erilaiset aivojen häiriöt. Tämä puolestaan viittaa siihen, että tekniikasta voi olla apua itse aivosairauksien hoidossa.
Frohlich tuo tutkimukseensa jonkin verran epätavallisen taustan, joka näyttää tekevän hänet erityisen sopivaksi tähän linjaan - hän koulutti sähköinsinöörinä ennen jatko-opintoaan neurobiologiassa.
"Mikä todella aiheuttaa oireita [neurologisissa ja psykiatrisissa sairauksissa] ja mikä antaa meille mahdollisuuden kävellä, puhua ja uneksia, ovat aivojemme synnyttämät pienet synkronoidut pienet impulssit", hän sanoo. "Kun ajattelemme sairausprosessia ja siksi mahdollisia hoitotavoitteita, ajattelemme vähemmän reseptoreita ja molekyylejä ja enemmän aivojen laajamittaisia sähkökuvioita."
Kaksipäiväisessä tutkimuksessa 16 osallistujaa pyydettiin tekemään kaksi muistiharjoitusta yöllä. Sitten ennen nukkumaanmenoa heidät varustettiin elektrodeilla päänahan erityisissä kohdissa. Yhtenä yönä potilaat saivat tACS: ää elektrodien kautta. Toisena yönä he saivat huijauksen. Molemmat aamu, he toistivat samat muistiharjoitukset. Yhden harjoituksen (vaikka ei toisen) tulokset paranivat dramaattisesti stimulaation jälkeen verrattuna lumelääkkeeseen.
"Pohjimmiltaan, jos tarkastellaan [muistin] voittoa, jonka saat vain nukkumalla - ja saat muistin hyötyä vain nukkumisesta - stimuloidessamme se oli melkein kaksinkertainen", Frohlich sanoo.
TACS kohdistui niin kutsuttuun "unenkaraan", aivojen toiminnan aaltojen, joiden uskotaan auttavan muistojen tallentamisessa unen aikana. Tutkimuksessa mitä enemmän karaa stimuloitiin, sitä suurempi muistinparannus aamuisin.
Tutkimuksessa käytetty stimulaatio poikkesi tavanomaisesta tACS: stä siinä, että se oli palauteohjattu. Laite oli ohjelmoitu tunnistamaan unen karat reaaliajassa ja käyttämään stimulaatiota vastaavasti. Tämän tyyppisellä tACS-parannuksella on mielenkiintoisia mahdollisuuksia hoidon yksilöimiseen, Frohlich sanoo. Hänen mukaan aivotoiminta muuttuu hetkestä toiseen ja vaihtelee suuresti henkilöittäin. Seuraavan sukupolven TACS voisi ottaa sen huomioon, ennakoida ja reagoida aivojen muutoksiin dynaamisesti.
"Se toimii kuin termostaatti", hän sanoo. "Tiedät mitä haluat huoneenlämpötilan olevan. Termostaatti kääntyy lämpötilan säätämisen yhteydessä lämpötilan muuttuessa."
Kaikki 16 tutkimushenkilöä olivat terveitä. Mutta koska muistin muodostuminen on heikentynyt erilaisissa psykiatrisissa häiriöissä, ryhmäperusteet voivat tätä hoitoa soveltaa myös näihin häiriöihin.
"Näkemykseni on, että voimme kehittää todella uusia tehokkaita hoitomuotoja vakaville mielisairauksille, kuten masennukselle ja skitsofrenialle", Frohlich sanoo. "TACS: n etuna on, että varsinainen vaadittava laitteisto on pääosin kannettavaa, joten me ja muut olemmekin alkaneet miettiä, kuinka tehdä tämä tekniikka käytettäväksi kotona, ehkä etävalvonnan tai online-valvonnan avulla."
Mutta tämä, hän varoittaa, voi olla tiellä.
"Tämä on mielenkiintoista tutkimusta, mutta se on ensimmäinen tutkimus", hän sanoo. ”Kuten kaikkien hyvien tieteiden kohdalla, tulokset on toistettava. Tämä on todella varhaista päivää. ”
Tutkimus, jonka ensimmäinen kirjailija oli tutkijatohtori Caroline Lustenberger, julkaistiin äskettäin Current Biology -lehdessä.
Frohlich on parhaillaan käynnissä kaksi kliinistä tutkimusta, joissa käytetään tACS: ää, toinen masennukseen ja toinen skitsofreniaan. Molemmat kokeet sisältävät tavanomaisen tACS-käsittelyn, ilman uudempaa palautussilmukkaprosessia. Frohlich toivoo tuovan prosessin kliinisiin tutkimuksiin lähitulevaisuudessa.
