مزایا و عوارض tdcs چیست؟ آیا تحریک الکتریکی مغز عوارض دارد؟

از آنجایی که فعالیت مغز نشأت گرفته از فعالیت الکتریکی نورون‌هاست، تحریک الکتریکی بیرونی مغز به عنوان وسیله‌ای برای تعدیل این فعالیت مدت‌ها است که به عنوان تکنیکی که می‌تواند به تغییر الگوهای فعالیت مغز به طور موقت یا دائم کمک کند، مورد مطالعه قرار گرفته است. برخی از روش‌های مورد استفاده برای این منظور شامل تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال، تحریک جریان مستقیم ترانس کرانیال (tDCS)، تحریک صدای تصادفی ترانس جمجمه و تحریک جریان پالسی ترانس کرانیال است.

در این مقاله قصد داریم در مورد مزایا و عوارض tdcs صحبت کنیم.

tdcs چیست؟

تحریک جریان مستقیم ترانس کرانیال (tDCS) به یک روش غیر تهاجمی تحریک مغز اشاره دارد که از جریان الکتریکی برای تأثیرگذاری بر فعالیت قشر مغز استفاده می‌کند. ایده پشت آن این است که با افزایش یا کاهش فعالیت نواحی خاص مغز، برخی از عملکردهای مغز می‌توانند تقویت یا سرکوب شوند.

دستگاه tdcs دستگاهی است که از طریق الکترودهایی (کاتد و آند) که دارد، جریان مستقیم کم را به پوست سر منتقل کرده و از این طریق این جریان را به مغز انتقال داده و باعث تحریک الکتریکی مغز می‌شود. این الکترودها توسط یک کش مخصوص روی سر نگه داشته می‌شوند.

این روش می‌تواند راه‌های جدید و جالبی را برای درمان انواع بیماری‌ها یا حتی بهبود عملکردهای شناختی خاص باز کند، اما علم کنونی واقعاً در مورد پتانسیل tDCS چه می‌گوید؟ برای تجزیه و تحلیل شواهدی که در پس مزایای tdcs و عوارض tdcs وجود دارد، ادامه مطلب را بخوانید.

مزایای tdcs چیست؟

مزایای tdcs بسیار است که در زیر برخی از مهم‌ترین آن‌ها را شرح داده‌ایم:

1) بر یادگیری و کسب مهارت تأثیر می‌گذارد.

برخی شواهد اولیه نشان می‌دهد که tDCS ممکن است بر توانایی فرد برای یادگیری و آموزش مهارت‌های جدید تأثیر بگذارد.

به‌عنوان‌مثال، طبق یک مطالعه، استفاده از tDCS برای افرادی که سعی دارند نمادها را حفظ کنند، برای بهبود پردازش اعداد و توانایی‌های مربوط به حفظ اعداد، اثرات آن تا شش ماه پس از درمان اولیه باقی می‌ماند.

به طور مشابه، مطالعات دیگر گزارش کرده‌اند که وقتی قشر حرکتی اولیه با استفاده از tDCS تحریک شد، یادگیری برای یک کار مهارت حرکتی بهبود یافته است.

یک بررسی سیستماتیک از داده‌های 13 مطالعه مختلف گزارش داد که 3-5 جلسه روزانه tDCS آندال (که در قشر حرکتی مغز اعمال می‌شود) به طور قابل توجهی یادگیری توالی حرکتی را بهبود می‌بخشد.

بر اساس مطالعه‌ای که روی 104 نفر انجام شد، گزارش شده است که tDCS زمانی که روی قشر آهیانه راست و فرونتال تحتانی و راست استفاده می‌شود، میزان یادگیری را بهبود می‌بخشد.

تحریک قشر جلوی پیشانی پشتی جانبی چپ یا راست (DLPFC) برای بهبود توانایی‌های رانندگی در یک شبیه ساز در 24 داوطلب گزارش شده است.

2) بر روی درد تأثیر می‌گذارد (در شرایط درد مزمن)

یکی دیگر از مزایای tdcs، تأثیر آن روی درد است؛ درمان بسیاری از بیماری‌های مرتبط با درد مزمن، مانند فیبرومیالژیا، اغلب دشوار است. بخشی از این امر به این دلیل است که برخی از درمان‌های رایج‌تر، مانند مواد افیونی، اغلب باعث عوارض جانبی نامطلوب می‌شوند و حتی می‌توانند خطر بالایی داشته و باعث اعتیاد فرد شوند.

با این حال، برخی یافته‌های اولیه امیدوارکننده وجود دارد که نشان می‌دهد tDCS می‌تواند به طور بالقوه برای درمان (حداقل مدیریت بهتر) درد در برخی شرایط استفاده شود. 

برای مثال، طبق یک کارآزمایی تصادفی‌ و کنترل‌شده (DB-RCT) در 48 بیمار فیبرومیالژیا، پنج جلسه بیست دقیقه‌ای tDCS آندال که روی قشر حرکتی اولیه (M1) اعمال شد، درجه‌بندی شدت درد را تا 30 روز پس از آخرین درمان کاهش داد.

به طور مشابه، مطالعه دیگری با DB-RCT در بیماران فیبرومیالژیا گزارش داد که 10 جلسه روزانه تحریک آندال روی قشر حرکتی منجر به بهبود درد و کیفیت زندگی به مدت 30 تا 60 روز پس از درمان شد.

در یک مطالعه متقاطع کوچک‌تر در هفت بیمار مبتلا به درد مزمن لگنی که درمان آن دشوار است، پس از دو روز جلسات 20 دقیقه‌ای tDCS، گزارش شد که tdcs منجر به کاهش قابل توجه درد لگنی دو هفته پس از درمان شد.

با این وجود، در حالی که این نتایج اولیه امیدوارکننده هستند، قبل از اینکه tDCS به یک درمان پزشکی مورد تأیید رسمی و گسترده برای مدیریت درد تبدیل شود، تحقیقات بیشتری مورد نیاز است.

3) بر یادگیری زبان تأثیر می‌گذارد.

طبق دو مطالعه اولیه، تحریک لوب فرونتال چپ با tDCS ممکن است به بهبود توانایی‌های روانی زبان کمک کند و همچنین ممکن است اشکال حافظه مبتنی بر زبان را بهبود بخشد.

همچنین گزارش شد که tDCS باعث بهبود عملکرد در تکالیف زبان در 3 نفر مبتلا به اختلال زبانی (آفازی) و بهبود بازیابی کلمات شده است. علاوه بر این، tDCS تشخیص عدم تطابق را در 36 موضوع بهبود بخشید و توانایی گرامر را در 50 موضوع دیگر افزایش داد.

4) بر علائم افسردگی تأثیر می‌گذارد.

از دیگر مزایای tdcs، بهبود علائم افسردگی است؛ برخی از مطالعات اولیه، tDCS را برای کمک به درمان یا کاهش برخی از علائم افسردگی پیشنهاد کرده‌اند.

به‌عنوان‌مثال، یک مطالعه (DB-RCT) روی 22 بیمار مبتلا به اختلال افسردگی اساسی مقاوم به درمان دارویی، تحریک آندال را به مدت دو هفته در قشر جلوی مغز پشتی جانبی اعمال کرد. در حالی که نمرات کلی افسردگی بین گروه‌های tDCS و درمان دارویی تفاوتی نداشت، گروه tDCS در مقایسه با گروه کنترل، رتبه‌بندی‌های ذهنی بالاتری را در احساسات مثبت نشان داد.

اگرچه این یافته‌های اولیه ممکن است امیدوارکننده به نظر برسند، اما هنوز بسیار مقدماتی هستند و تحقیقات بیشتری برای تأیید کامل اثربخشی و ایمنی tDCS مورد نیاز است. در این میان، بعید است که tDCS به این زودی‌ها به یک درمان پزشکی اصلی برای اختلالات خلقی تبدیل شود.

5) بر کیفیت خواب تأثیر می‌گذارد.

در یک مطالعه کوچک بر روی شش فرد مبتلا به بی خوابی، tDCS اعمال شده بر روی قشر جلوی پیشانی پشتی جانبی در طول خواب، نشان داد که “بازده خواب” را بهبود می‌بخشد؛ به این معنی که مدت زمانی که این افراد در مراحل سبک‌تر خواب می‌گذرانند را کاهش داده و مدت زمان مراحل خواب عمیق را افزایش می‌دهد.

در مطالعه دیگری بر روی 32 بیمار مبتلا به سندرم پس از فلج اطفال (شرایطی که پس از ابتلا به فلج اطفال ایجاد شده و با بدتر شدن استقامت قدرت عضلانی مشخص می‌شود)، تحریک روزانه آندال قشر پیش حرکتی به مدت 3 هفته، منجر به بهبود قابل توجه کیفیت خواب، شادابی، و عملکرد اجتماعی شد.

با این حال، چندین محدودیت مهم وجود دارد که باید با این مطالعات اولیه در نظر داشت. برای نمونه، اندازه نمونه هنوز بسیار کوچک است و نمونه‌های بسیار بزرگ‌تر برای تأیید کامل این یافته‌های اولیه ضروری است. ثانیاً، برخی از این مطالعات فقط در بیمارانی با شرایط پزشکی خاص (مانند سندرم پس از فلج اطفال) انجام شده است، و بنابراین هنوز مشخص نیست که آیا نتایج مشابهی در افراد سالم نیز دیده می‌شود یا خیر.

6) بر علائم ADHD تأثیر می‌گذارد.

یکی دیگر از مزایای tdcs ، بهبود علائم بیش فعالی یا ADHD است؛ ADHD وضعیتی است که با افزایش تکانشگری و ناتوانی در تمرکز توجه بر روی وظایف مربوطه مشخص می‌شود. برخی از تحقیقات اولیه، پتانسیل tDCS را برای هدف قرار دادن و به طور بالقوه کاهش برخی از علائم اصلی ADHD بررسی کرده‌اند.

به‌عنوان‌مثال، طبق یک مطالعه روی 21 نوجوان پسر مبتلا به ADHD، تحریک آندال با tDCS اعمال شده بر چین سینوسی مغز، به طور قابل توجهی توانایی آنها برای نادیده گرفتن اطلاعات نامربوط و غیرضروری در انجام یک کار طراحی شده برای آزمایش، را بهبود بخشید.

مطالعه دیگری گزارش داد که در 9 فرد ADHD، tDCS روی قشر جلوی مغز سرعت پردازش اطلاعات و همچنین توانایی بین فعالیت‌ها را بهبود بخشید.

با این حال، دوباره می‌گوییم که این مطالعات دارای حجم نمونه بسیار کوچکی هستند و تحقیقات بسیار بیشتری برای تأیید و گسترش این یافته‌های اولیه مورد نیاز است.

7) بر بهبودی بیماران سکته مغزی تأثیر می‌گذارد.

از دیگر مزایای tdcs بهبود بیمارانی است که سکته مغزی داشته‌اند؛ در یک مطالعه (DB-RCT) روی بیماران سکته مغزی، هر دو تحریک آندال و کاتدال به قشر حرکتی نیمکره آسیب دیده، بهبود عملکرد حرکتی را گزارش داده‌اند.

مطالعه دیگری اثرات tDCS را در 10 بیمار سکته مغزی مبتلا به آفازی ناشی از سکته مغزی (ناتوانی در درک یا تولید زبان به دلیل آسیب مغزی ناشی از سکته) بررسی کرد. این مطالعه گزارش داد که پنج روز تحریک آندال قشر جلوی مغز سمت چپ به مدت 20 دقیقه، به طور قابل توجهی توانایی این بیماران را در نام‌گذاری اشیا بهبود می‌بخشد. اگرچه مشخص نیست که این اثرات چقدر طولانی مدت یا دائمی هستند، اما در این مطالعه مشاهده شد که این بهبودها تا یک هفته ادامه دارند.

8) بر زمان واکنش / سرعت پردازش شناختی تأثیر می‌گذارد.

یک مطالعه اولیه روی 12 داوطلب سالم گزارش داد که استفاده از tDCS روی قشر جلوی پیشانی پشتی سمت چپ زمان واکنش کلامی را بهبود می‌بخشد. در حالی که نویسندگان این مطالعه اظهار داشته‌اند که این تأثیر ممکن است به دلیل افزایش انعطاف پذیری عصبی باشد، تحقیقات بیشتری (در گروه‌های بسیار بزرگ‌تر) برای تأیید این یافته‌ها همچنین مشخص کردن مکانیسم‌های اساسی درگیر در اثرات این پتانسیل مورد نیاز است.

9) بر حافظه کاری تأثیر می‌گذارد.

حافظه کاری نوعی حافظه کوتاه مدت است که به توانایی فرد در نگهداری مجموعه‌ای از اطلاعات در حافظه و در عین حال دست‌کاری فعالانه آن اشاره دارد.

به‌عنوان‌مثال، باید به یک شماره تلفن گوش دهید، سپس به هر رقم «1» اضافه کنید و آن را تکرار کنید. «حافظه کوتاه‌مدت» معمولاً فقط به بخش اول (به خاطر سپردن شماره تلفن) اشاره دارد، در حالی که «حافظه کاری» شامل این بخش و همچنین بخش‌های بعدی است (یعنی «دست‌کاری شناختی» این اطلاعات).

تعدادی از مطالعات اولیه گزارش کرده‌اند که تحریک قشر جلوی مغز پشتی جانبی ممکن است به بهبود حافظه کاری کمک کند.

مطالعه دیگری گزارش داد که تحریک آندال مخچه هیچ تأثیری بر حافظه فعال ندارد. این یافته منطقی است زیرا قشر جلوی مغز بخشی از مغز است که معمولاً با توانایی‌های شناختی بالاتر (از جمله حافظه فعال) مرتبط است.

با این حال، بیشتر این نمونه‌ها در این مطالعات بسیار کوچک بودند و همچنین مشخص نیست که هر یک از این اثرات اولیه گزارش‌شده چه مدت ممکن است ادامه داشته باشد، به عبارت دیگر، این «افزایش‌ها» ممکن است موقتی باشند و در واقع توانایی شناختی کلی را افزایش ندهند. در هر صورت، برای تأیید این یافته‌های اولیه، تحقیقات بسیار بیشتری (ترجیحاً در افراد سالم) مورد نیاز است.

10 بر علائم بیماری پارکینسون تأثیر می‌گذارد.

در نهایت، برخی شواهد اولیه به پتانسیل tDCS برای کمک به درمان یا مدیریت علائم برخی از اختلالات عصبی عمده مانند بیماری پارکینسون پرداخته است.

به‌عنوان‌مثال، در یک مطالعه DB-RCT بر روی هشت بیمار مبتلا به پارکینسون که تحت تمرینات بدنی قرار داشتند، افزودن تحریک tDCS بر روی قشر پیش حرکتی، به پروتکل‌های درمانی این بیماران نشان داد که سرعت کلی راه رفتن و تعادل آنها را بهبود بخشیده است (دو جنبه از رفتار حرکتی که اغلب در بیماران پارکینسون به شدت مختل می‌شوند).

با این حال، این تنها یک مطالعه کوچک بوده است و فقط هشت بیمار را شامل شده  است، بنابراین تحقیقات بالینی بیشتری مورد نیاز است تا ببینیم اثرات بالقوه tDCS در بیماری پارکینسون واقعاً چقدر قابل توجه است.

عوارض tdcs چیست؟

tDCS به طور کلی یک تکنیک بی خطر است و عوارض tdcs که گزارش شده اندک و جزئی بوده است. با این حال، اکثر آنها از نتایج TDCS تک جلسه‌ای انجام شده در داوطلبان سالم به دست آمده‌اند و تقریباً نیمی از مطالعات میزان بروز یا نوع عوارض tdcs را نشان نمی‌دهند.

شایع‌ترین عوارض tdcs گزارش شده شامل خارش، سوزن‌سوزن شدن، سردرد، احساس سوزش و ناراحتی در ناحیه سر است. عوارض tdcs در بزرگسالان و کودکان مشابه هستند. اثرات نامطلوب فیزیکی به محل تحریک محدود می‌شود. یک مطالعه در کودکان نشان داد که تحریک پذیری و تغییرات خلقی حاد نیز از عوارض tdcs در این گروه سنی است.

ایمنی استفاده در کودکان باید به ویژه بر روی ضخامت جمجمه، حجم مایع مغزی نخاعی، نوروپلاستیسیته و حجم ماده سفید و خاکستری بین بزرگسالان و کودکان متفاوت باشد. این بدان معنی است که دوزهایی که در بزرگسالان استفاده می‌شود ممکن است در کودکان نیاز به اصلاح داشته باشد. به‌عنوان‌مثال، یک مطالعه نشان داد که غلظت 2 میلی آمپر در سطح مغز در کودکان در مقایسه با بزرگسالان بیشتر است. بسیار مهم است که tDCS هیچ ضایعه مغزی ایجاد نکند. در شرایط غیر فوری احتمالاً بهتر است استفاده از این تکنیک را تا سن بلوغ به تعویق بیندازید.

یکی دیگر از موارد نگران کننده، احتمال بروز ضایعات پوستی در زیر محل‌های قرار دادن الکترود به دنبال تحریک است؛ به‌عنوان‌مثال، عوارض ناشی از افزایش دمای پوست ممکن است مشاهده شود. ضخامت پوست، شدت جریان، امپدانس بیشتر پوست، مدت زمان جریان و سایر عوامل فنی ممکن است همگی با خطر چنین عوارضی مرتبط باشند. تغییر امپدانس پوست با جریان به شدت جریان، مدت جریان و چگالی تحریک مربوط می‌شود؛ بنابراین، تنظیم دینامیکی ولتاژ تحریک باید انجام شده تا اطمینان حاصل شود که یک جریان ثابت در سراسر پوست و جمجمه به سمت مغز جریان می‌یابد.

سایر عوارض جانبی که ممکن است مشاهده شود عبارت‌اند از: احساس خستگی، سردرد، بی خوابی و حالت تهوع که بیشتر آنها موقتی بوده و به خوبی قابل تحمل هستند و به سرعت از بین می‌روند.

اقدامات احتیاطی

به منظور دستیابی به حداکثر ایمنی در انجام tDCS، اقدامات ایمنی زیر توصیه می‌شود:

• عدم وجود ایمپلنت فلزی در پوست یا مغز بیمار باید تأیید شود.
• بیمار نباید هیچ گونه بیماری پوستی داشته باشد.
• قبل از قرار دادن الکترود، پوست باید به آرامی تمیز شود.
• امپدانس پوست باید اندازه گیری شده تا اطمینان حاصل شود که در محدوده‌های تعیین شده توسط سازنده دستگاه tDCS قرار می‌گیرد.
• اسفنج‌های الکترود در آب نمک خیس می‌شوند تا امپدانس پوست را کاهش داده و ناحیه‌ای سفت در قسمت تماس پوست ایجاد کنند.
• دستگاه باید جریان را با قدرت ثابت تأمین کند.
• چگالی جریان توسط برخی محققین بین 029/0و 142/0 mA/cm2 پیشنهاد شده است و چگالی بار در الکترود محرک بیش از 40 μC/cm2 نباشد.
• جلسات نباید خیلی نزدیک به هم باشند تا مغز و بافت‌های سطحی بتوانند از هر گونه عوارض tdcs بهبود یابند.
• تمام اقدامات احتیاطی توصیه شده توسط سازنده دستگاه باید به دقت رعایت شود.
• درمانگر باید به طور کامل از تکنیک و عوارض tdcs مطلع شود و رویه باید کاملاً تحت نظارت باشد.

سخن پایانی

در حالی که تحقیقات روی tDCS و اثرات آن به طور کلی هنوز در مراحل اولیه هستند، برخی از نتایج اولیه پتانسیل‌های جالبی را نشان می‌دهد.

با این وجود، بیشتر این اثرات و کاربردهای ادعا شده همچنان به تحقیقات اضافی گسترده برای تأیید کامل آنها نیاز دارند. در این مرحله، نسبتاً بعید است که tDCS در آینده نزدیک به یک درمان پزشکی مورد تأیید رسمی و پرکاربرد تبدیل شود. تحقیقات بیشتری برای تعیین اینکه آیا مزایای tdcs ادعا شده واقعاً مهم و طولانی مدت هستند، مورد نیاز است. در نتیجه، tDCS بسیاری از راه‌های آینده امیدوارکننده را برای تحقیقات علمی و پزشکی ارائه می‌کند، اما هنوز در مرحله‌ای نیست که بتوان آن را برای استفاده گسترده در نظر گرفت.

در این مقاله در مورد مزایای tdcs و معایب آن صحبت کردیم. امیدواریم مطالب این مقاله برای شما مفید بوده باشد. اگر سؤالی در این مورد دارید در قسمت نظرات سؤال خود را مطرح کرده تا در اولین فرصت پاسخگوی شما عزیزان باشیم.