您能使大脑恢复健康吗?

越来越多的患有慢性疼痛,癫痫病和渴望药物的人正在服用头骨,而不是服用药物,他们希望通过弱电流使他们恢复健康。

这种大脑黑客攻击-“经颅直流电刺激”(tDCS)-用于治疗神经和精神病症状。 “自己动手做”社区已在Reddit上萌芽,为如何使用弱电流治疗从抑郁症到精神分裂症的各种疾病提供了非常规的技巧。人们甚至在使用商用tDCS设备来提高他们的游戏能力。但是tDCS尚未获得美国食品药品监督管理局的批准,科学家对它的功效存在分歧,有人称其为夸克疗法和不良科学。

问题来了:到目前为止,科学家们还无法通过这种“自己动手”的治疗技术来了解正在发生的事情。王丹妮(Danny JJ Wang), 南加州大学马克和玛丽·史蒂文斯神经影像与信息学研究所,他的团队是第一个开发MRI方法的人,该方法可以在活着的人类中可视化tDCS电流感应的磁场。其 结果 发表于10月4日 科学报告,是Nature Publishing Group的期刊。

研究的资深作者王说:“尽管这种疗法正在基层和学术界迅速发展(出版物呈指数级增长),但尚无确凿的证据证明tDCS能达到预期的效果。” “科学家们尚未了解起作用的机制,这阻止了FDA对该疗法进行规范。我们的研究是实验性绘制大脑中tDCS电流并提供可靠数据的第一步,以便研究人员可以开发基于科学的治疗方法。”

研究主要作者,加州大学洛杉矶分校戴维·格芬医学院进行研究的研究生Mayank Jog说,古代人们使用电鱼来消除头痛,但众所周知,tDCS是2000年引入的。

Jog说:“从那时起,这种无创,易用,低成本的技术已被证明可以改善认知度并治疗临床症状。”

研究合著者,纽约城市学院生物医学工程学教授马隆·比克森说,这项研究是一项技术突破。

Bikson说:“您无法描述看不见的特征,因此这是tDCS技术发展的关键一步。”

tDCS如何工作

关于tDCS的科学尚无定论。事实证明,这种骇人听闻的技术可以改善许多神经和精神疾病的症状,包括抑郁症,对毒品的渴望和中风。科学家们还指出了它如何增进学习,影响工作记忆并在健康人中带来其他认知益处。但是,有人说tDCS无效,甚至有害。在极少数情况下,该技术会在应用电极的地方造成灼伤。

研究人员绘制了人脑的地图,并证明在一个区域中放置一个正电流(阳极),在另一个区域中放置一个负电流(阴极)将营造一种环境,促使周围的神经元分别更快或更慢地点火。

从理论上讲,在右前额叶(前额的右侧)和顶叶(在眼睛上方和右耳的后面)放置一个阳极会影响执行网络,并可以增强注意力和运动能力。中风患者可以在受损的半球上使用阳极,在良好的半球上使用阴极。这种修复技术可以抑制大脑的健康部分过度补偿,并推动受损区域以使其再次变得健康。

乔格说:“这项技术非常便宜。” “你可以在家做。大多数研究表明,人们只需要两周时间即可显示出改善效果,并且效果可以持续超过治疗期。因此,这项技术可以激发希望,但研究人员需要更好地了解正在发生的事情。”

关于在大多数人中会产生刺痛感的1-2毫安(zap)击穿是否真正传播到大脑一直存在争议。纽约大学的一名研究人员在尸体上测试了tDCS,并说没有电流到达大脑。他坚持认为,至少需要4 mA的电流(相当于电晕枪的放电量)才能刺激神经元发射。

Wang说,tDCS不会引起神经元放电。它创造了一个环境,使神经元或多或少地激发。

可视化传递到大脑的电流的新方法

研究人员使用体模验证了MRI算法,该体模中已知电流路径和感应磁场。然后,他们使用简单的生物组织:小牛进行了测试。最后,他们在12名健康志愿者的头皮上重复了该过程。

在扫描仪中20到30分钟后,新算法生成了所创建磁场tDCS的图像。研究人员指出,电流确实进入了身体和大脑。接下来,科学家将该技术与计算机仿真技术进行了比较。

体模测试与计算模型高度匹配,从而验证了算法。小腿测试是中度比赛。脑部测试显示电极下方和电极之间的预期磁场变化。但是,由于存在太多变量,因此并未在大脑测试中执行计算建模,这进一步证明了这样的论点,即使用tDCS不能很好地理解人们在脑中发生的真实情况时,使用计算模型是不理想的。

当今使用的另一种tDCS测量技术是fMRI,它可以查看血氧水平的变化,从而推断出电流流经的区域。此测量与电流没有直接关系,并且可能会引入误报。因此,最好不要去玩电话游戏,而要去主要来源。

Bikson说:“全面研究tDCS文献的科学家普遍认为tDCS可以改变大脑功能,但在中枢健康和神经增强中的应用将受益于对机理和增强技术的更深入了解。” “这项研究是双向的重要一步。”

该研究得到了美国国立卫生研究院和国家转化科学促进中心的支持。



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