Elektrik çarpmasıyla beyin gücünü artırmak mümkün müdür?

2010 yazında, Ryan Clark beden eğitimi dersinde bileğini burkmuştu. Kazanın rahatsızlığı acıdan daha büyüktü. Bileği iyileşene kadar bir hafta koltuk değneği kullandı. Sonra, altı hafta sonra ağrı geri döndü - sadece bu sefer çok daha kötüydü. Ryan, yürümenin acısını kaldıramayan tekerlekli sandalyede sona erdi.

Tıp ve rehabilitasyon kullanımı genç adamın acı çekmesine yardımcı oldu ve altı hafta sonra iyileşti. Onun tekrar incinmesi uzun sürmedi ve üçüncü seferden sonra çocuğun acısı dayanılmazdı. Ryan'ın babası Vince, “Onlar sadece dokuz yaşındaki çocuklara normal yaralanmalardı” diyor.

Çocuk sanki kasları sertmiş gibi ayak bileğini hareket ettiremiyordu ve acı o kadar yoğundu ki, titremeleri ve spazmları vardı. Sonunda Ryan'a, yaşındaki milyonda bir çocuğu etkileyen bir hastalık olan bölgesel bölgesel ağrı sendromu teşhisi kondu. Çocuğun vakası karmaşıktı, çünkü ağrı kesici etkili değildi.

New Mexico Üniversitesi'nin Albuquerque'deki Psikoloji ve Sinirbilim Merkezi'ni yöneten Vince Clark, çocuğun davasına ilgi duydu ve yaptığı araştırma yöntemleriyle kendisine yardım edebileceğini düşünüyordu. Transcranial doğru akım stimülasyonu (TDCS) denilen, kafaya ışık ve yönlü elektrik akımlarının uygulanmasını içerir.

TDCS, "invaziv olmayan beyin stimülasyonu" olarak bilinen bir teknik grubuna aittir çünkü ameliyat içermez. TDCS deneysel bir temelde var ve 2010'da binlerce kişiye tedavi umudu getirerek ağrı kesici için faydalı olduğunu kanıtladı. Fakat acının ötesinde, kafa şoklarının kullanımı beyni canlandırıyor, sağlıklı insanlarda hafızayı ve dikkati arttırıyor gibi görünüyor.

İlgilenen kişi ise ABD ordusuna fayda sağlayıp sağlayamayacağını soran ABD Savunma Bakanlığı idi. Ryan hastalanınca Clark, araştırma için DoD'a çalışmalar yaptı ve sonuçlar derhal ordunun dikkatini çekti.

Beyin şokunun hikayesi

Beyinde ilgilenilen bir bölgeyi uyarmak için doğru akımı kullanan tDCS'nin temel konsepti 100 yıldan uzun süredir vardır. 19. yüzyıldan önce bile, bu tekniği hayvan ve insanlar üzerinde yapılan deneylerle kullanan birkaç ilkel deney vardı.

Bu ilk çalışmalardan dolayı tekniğin tıbbi alana getirilmesi gerekiyordu. 1803'te Aldini, doğru akım stimülasyon tekniğinin, yalnızca elektriksel stimülasyon kullanarak 27 yaşında bir depresif çiftçiyi tedavi ettiğini iddia etme dahil melankolik hastaların ruh halini iyileştirebileceğini gösterdiğini iddia ettiği bir çalışmaya başladı.

Aldini'nin elektrikle ilgili deneyleri psikiyatri tarihinde uzun ve ünlü bir bölümün başlangıcıydı. Nöbetleri tetiklemek için yeterince güçlü akım gerektiren şok terapi (elektrokonvülsif terapi), 1930'ların sonlarında, ancak yeni etkili ilaç tedavilerinin ortaya çıkmasının yanı sıra, insanlık dışı insanlıkta elektroşok kullanımında elektroşok kullanımının kamuoyu ile eleştirilmesiyle ortaya çıkmıştır., kullanımdan düştü. Bununla birlikte, teknik genel olarak onaylanmamış olmasına rağmen, sinirbilimciler hala hayvanlar üzerindeki etkilerini incelediler.

1960'larda, bilim adamları elektrokonvülsif tedavide kullanılanlardan 1000 kat daha az güçlü akım içeren tDCS'nin beyin hücrelerini etkileyebileceğini ve ciddi depresyona yardımcı olabileceğini keşfetti. Ancak ilaçlar hala psikiyatrik tedaviler olarak daha umut verici görünüyordu ve bu yüzden tDCS tekrar düştü.

Daha sonra, 1980'lerde elektroşok tedavisi tekrar canlandı. Bazı ilaçları etkilemeyen ciddi depresyonu olan hastalarını tedavi edebileceği anlaşıldı. Aynı zamanda, transkranial manyetik stimülasyon (TMS) adı verilen bir tekniğe ilgi artmaktadır.

Bir TMS seansı geçiren hasta herhangi bir rahatsızlık hissetmez ve tek yapması gereken durmaktır, kafatasının üstündeki bir değnek beyine nüfuz eden bir manyetik alan oluşturur. Bu, depresyonu hafifletebilir ve ayrıca inme veya kafa travması sonrası rehabilitasyona yardımcı olabilir.

2000 yılında, Almanya, Göttingen Üniversitesi'ndeki Michael Nitsche ve Walter Paulus, tDCS'nin bir kişinin manyetik stimülasyona verdiği yanıtı değiştirebileceğini bildirdi. Beyin hücreleri TMS'de uyarılırken, tDCS daha ani ve belirgin bir değişiklik üretir. Sinirbilimcilerin tDCS'ye olan ilgisi Göttingen tarafından yapılan araştırmalar ile yeniden ateşlenmiştir.

Bununla birlikte, pratik ve genel ilgi sonuçları yalnızca beyin karşılaştırma çalışmalarına dahil edilen sağlıklı kişilerin kullanımından sonra elde edildi. O andan itibaren, tDCS'nin sadece hastalar üzerinde değil, sağlıklı insanlar üzerinde de bir etkisi olduğu görülmüştür. Ön sonuçlar, tekniğin öğrenme ve hafızayı iyileştirebileceğini gösterdi.

Askere dönüş

Bu noktada, askeri kullanım için yeni teknolojiler geliştirmekten sorumlu Savunma Bakanlığı'nın bir parçası olan Gelişmiş Savunma Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA), “Hızlandırılmış Öğrenme” olarak adlandırdıkları bir alanda araştırma önerisini başlattı. ".

Tüm umut verici çaba ve sonuçlara rağmen, hedefler her zaman yerine getirilmemiştir ve bazen tam tersi doğrudur. Bunun nedeni beynin karmaşıklığından kaynaklanıyor, diyor Clark ve bilim adamları sadece beyin görüntülerinin çalışmasına izin veren teknolojilere sahipler. Bir elektrik akımını yanlış yere atmak, almak istediğine farklı bir tepki verir.

Askeri çıkarlara ve DoD finansmanına rağmen, araştırma bazı sorunlarla karşı karşıya. Clark'a göre çalışmaları temel olarak bir askerin bir tehdidi tanımlamasına ve ele almasına yardım etmekle ilgili değildir - ki bu gerçek dünyada bir düşmanı tanımlamak ve öldürmek olabilir - bunun yerine beynin tehditleri nasıl tespit ettiğini araştırmaktır.

Bununla birlikte, ordu aynı ideali izlemiyor ve amaç silah geliştirmekti. Clark, söz konusu deney DARPA tarafından verildiği zaman, Mind Research Network'ün (MRN) odak noktası giderek ordunun kullanabileceği araçların geliştirilmesine doğru gitmeye başladığını söyledi.

“Neyin tartıştığını söylememe izin verilmiyor, ancak birkaç olasılığını adlandırabilirim” diyor. "Düşman askerlerini bilinçsiz yapan, savaşmaları için fazla karışık veya üzücü bir cihaz.

Davranışlarınızı değiştirmek için düşünceleri veya inançları değiştiren, karar vermeyi doğrudan etkileyen veya beyninizde "ödül" duygusu yaratan silahlar da vardır. İşkence görürken birini bilinçli tutmak da mümkündür. Clark, onaylamadığı keskin nişancı eğitimini iyileştirmek için ETCC'yi kullanmayı bile duymuştu.

Clark, 2009 yılında DARPA liderliğindeki projedeki araştırma görevlilerine ikramiye ödemede bir hata bulunduktan sonra görevini kaybetti. Clark bunun çok ciddi olmadığını, ancak meslektaşlarla enstitünün yönü konusundaki anlaşmazlıkları bağlamında, durumu daha da kötüleştirdiğini söylüyor. Bu da onu araştırmanın takip eden aşamalarından uzaklaştırdı.

Birkaç finansman seçeneği

Araştırmacı halen MRN'de araştırma sorumlusu olarak görev yapmaktadır, ancak öncelikle üniversitede çalışmaktadır. Bu nedenle, para azdır ve araştırmasına devam etmek ve orduyla bağlantı kurmamak için her türlü fonu almaya çalışır.

İlaç firmaları araştırma yapmakla ilgilenmiyorlar çünkü ETCC bir ilaç değildir ve bazı durumlarda rekabet eder ve hatta büyük avantajlara sahip olabilir. Clark, “Vücutta dolaşmıyor, bu nedenle çoğu ilacın zarar verebileceği diğer organları etkilemeyecek” diyor.

“Bu bağımlılık yapmaz. Bir sorun varsa, saniyeler içinde devre dışı bırakabilirsiniz. Aynı zamanda ucuz. ” Bu faydalar maalesef, araştırmacıların seçeneklerini kamu tarafından finanse edilen kuruluşlarla (ETCC araştırmalarına çok fazla para harcamamaktadır), özel savunma veya askeri ile ilgili şirketler ile sınırlandırmaktadır.

Geçmişte, DoD finansmanı sivil yaşam üzerinde büyük etkisi olan yenilikler üretmiştir - şu anda sivil kullanımda olan diğer teknolojilerin yanı sıra Küresel Uydu Konumlandırma Sistemi'ni (GPS) veya gürültü önleyici kulaklıkları düşünün. Ancak, ETCC bunlardan biri gibi görünmüyor.

Clark şu anda insanlara yardım etmek için araştırmalarına devam etmesine izin verecek para kazanıyor - alkoliklerin tedavisi, şizofreni hastalarında halüsinasyonları azaltıyor ve fetal alkol sendromu ile ilişkili dürtüsel davranışı kontrol ediyor. ETCC ile araştırma ucuz olmasına rağmen, fon bulmak zor.

TDCS'nin de iyi çalıştığını gösteren bir diğer bulgu, kronik ve hasarlı sinirler gibi geleneksel ağrı kesicilere iyi cevap vermeyen hastalarda ağrı ile ilgilidir.

Bu gibi durumlarda, amaç genellikle motor korteksdir ve ana fikir, Clark'ın tDCS araştırması için en büyük motivasyonu olan oğlunuz Ryan'ı tam olarak etkileyen ağrı belirtilerini azaltmaktır. Akademik dergilerde yayınlanan ETCC araştırmalarının son dönemdeki hızlı yükselişi göz önüne alındığında, Clark Ulusal Sağlık Enstitüsü'nün (NIH) kontrollü çalışmalara ve daha iyi donanımlı laboratuarlara fon sağlayabileceğini umuyor.

Ayrıca, askeri silahlar araştırması, sivillerin zihinsel yeteneklerini geliştirmek için kullanılan ve öğrendiğimiz şekilde bir devrim yaratan teknolojiler haline gelebilir.