Zdá se, že psychiatrické a neurologické poruchy od deprese po schizofrenii až po Alzheimerovu chorobu jsou poznamenány abnormalitami v mozkových elektrických vzorcích. Tato onemocnění, která jsou notoricky obtížně léčitelná, ukázala reakce na různé druhy elektroterapie, od hluboké stimulace mozku, která zahrnuje umístění elektrod uvnitř mozku samotného, až po elektrokonvulzivní terapii (tzv. „Šoková léčba“), která způsobuje záchvat ve snaze „resetovat“ mozek.
Ale co když by se tyto nemoci mohly léčit jemným neinvazivním elektrickým proudem? To je otázka, kterou položila University of North Carolina v neurovědci Chapel Hill Flavio Frohlich a jeho tým. Zkoumají léčbu zvanou transkraniální stimulace střídavým proudem neboli tACS, kterou lze použít, když pacient spí. Nedávná studie Frohlicha a jeho týmu naznačuje, že léčba ukazuje slibné zlepšení paměti, což je oblast často postižená různými poruchami mozku. To zase naznačuje, že technika může být užitečná při léčbě mozkových poruch samotných.
Frohlich přináší do svého výzkumu poněkud neobvyklé pozadí, které by se zdálo, že je pro tuto oblast práce obzvláště vhodné - školil se jako elektrotechnik, než se věnuje doktorátu v neurobiologii.
"Co skutečně způsobuje symptomy (u neurologických a psychiatrických chorob) a co nám umožňuje chodit a mluvit a snít, jsou synchronizované malé elektrické impulsy generované naším mozkem, " říká. "Když přemýšlíme o procesu nemoci, a proto o potenciálních léčebných cílech, myslíme si méně na receptory a molekuly a na větší množství elektrických vzorců v mozku."
Ve dvoudenní studii bylo 16 účastníků požádáno, aby v noci provedli dvě paměťová cvičení. Poté, než šli spát, byli vybaveni elektrodami na určitých místech na temeni hlavy. Jednou v noci pacienti dostávali tACS přes elektrody. Na druhou noc dostali simulovanou stimulaci. Obě rána opakovala stejná cvičení paměti. Výsledky jednoho cvičení (i když ne druhého) se po stimulaci ve srovnání s placebem dramaticky zlepšily.
"V zásadě, když se podíváte na zisk [paměti], dostanete se jen spánkem - a vy využijete výhodu paměti jen ze spánku - když jsme stimulovali, bylo to téměř dvakrát tolik, " říká Frohlich.
Systém tACS se zaměřil na tzv. Spánková vřetena, což jsou vlny mozkové činnosti, o nichž se předpokládá, že pomáhají při ukládání vzpomínek během spánku. Ve studii, čím více byly vřetena stimulovány, tím větší bylo ráno zlepšení paměti.
Stimulace použitá ve studii se lišila od standardního tACS v tom, že byla řízena zpětnou vazbou. Zařízení bylo naprogramováno tak, aby detekovalo spánková vřetena v reálném čase a odpovídajícím způsobem aplikovalo stimulaci. Tento typ vylepšení tACS má vzrušující potenciál pro individualizaci léčby, říká Frohlich. Brainova aktivita, vysvětluje, mění se od okamžiku k okamžiku a od jednotlivce k jednotlivci se velmi liší. Příští generace tACS by to mohla vzít v úvahu, dynamicky předpovídat a reagovat na změny mozku.
"Funguje to jako termostat, " říká. "Víte, co chcete, aby byla pokojová teplota, a jak kolísá, termostat zapíná teplo nebo střídavé napětí pro regulaci teploty."
Všech 16 studovaných subjektů bylo zdravých. Jelikož je však tvorba paměti narušena u různých psychiatrických poruch, mohou být důvody této léčby použitelné i pro osoby s těmito poruchami.
"Moje vize je, že můžeme vyvinout skutečně nové účinné léčby závažných duševních chorob, jako je deprese a schizofrenie, " říká Frohlich. „Výhodou tACS je, že skutečný požadovaný hardware je v podstatě přenosný, takže jsme my i ostatní začali přemýšlet o tom, jak tuto technologii zavést do domácnosti, snad prostřednictvím vzdáleného online dohledu nebo sledování.“
Ale toto, varuje, může být dobře na cestě.
"Je to vzrušující výzkum, ale je to první studie, " říká. "Stejně jako u jakékoli dobré vědy musí být výsledky replikovány." To je opravdu začátek. “
Studie, jejímž prvním autorem byla postdoktorandka Caroline Lustenberger, byla nedávno zveřejněna v časopise Current Biology .
Frohlich v současné době provádí dvě klinické studie s použitím tACS, jedna na depresi a druhá na schizofrénii. Obě tyto pokusy zahrnují standardní ošetření tACS bez novějšího procesu zpětné smyčky. Frohlich doufá, že tento proces přinese do klinických studií v blízké budoucnosti.
