دراسة: التحفيز الكهربائي يعزز وظائف الدماغ

يقترح بحث جديد بقيادة الدكتورة شري غروفر اخصائية علم النفس والدماغ بجامعة بوسطن، أن تحفيز الدماغ يمكن أن يساعد في تحقيق هدف تعزيز الوظيفة العقلية؛ ففي مختبر راينهارت بجامعة بوسطن كان العلماء يدرسون تأثيرات تقنية تحفيز الدماغ الناشئة (التحفيز الحالي المتناوب عبر الجمجمة TACS) على الوظائف العقلية المختلفة لدى المرضى والأشخاص الأصحاء.

وخلال هذا الإجراء، يرتدي الأشخاص غطاءً مرنًا مدمجًا بأقطاب كهربائية توفر تيارات كهربائية ضعيفة تتأرجح بترددات محددة إلى فروة الرأس. ومن خلال تطبيق هذه التيارات الخاضعة للرقابة على مناطق معينة من الدماغ، من الممكن تغيير نشاط الدماغ عن طريق دفع الخلايا العصبية لإطلاق الأوامر بشكل إيقاعي.

لماذا يكون إطلاق الخلايا العصبية بشكل إيقاعي مفيدًا؟

تشير الأبحاث إلى أن خلايا الدماغ تتواصل بشكل فعال عندما تنسق إيقاع إطلاقها. وبشكل حاسم، تُظهر هذه الأنماط الإيقاعية لنشاط الدماغ تشوهات ملحوظة أثناء الأمراض العصبية والنفسية. وان الغرض من TACS هو تحفيز نشاط الدماغ الإيقاعي خارجيًا الذي يعزز الوظيفة العقلية الصحية، خاصةً عندما لا يكون الدماغ قادرًا على إنتاج هذه الإيقاعات من تلقاء نفسه.

الاضطرابات العقلية قد تزيد احتمالات الإصابة بالنوبات القلبية والسكتات الدماغية

أظهرت دراسة جديدة أن البالغين في العشرينات والثلاثينيات من العمر الذين يعانون من اضطرابات عقلية لديهم احتمالات أكبر للإصابة بنوبة قلبية أو سكتة دماغية.

ووفقا لشبكة «سي إن إن» الأميركية، فقد نظرت الدراسة في البيانات الصحية لأكثر من 6.5 مليون شخص، من خلال قاعدة بيانات خدمة التأمين الصحي الوطنية الكورية.

وتراوحت أعمار الأشخاص المشمولين في الدراسة الجديدة بين 20 و39 عاماً وخضعوا لفحوصات صحية بين عامي 2009 و2012. وتمت مراقبة صحتهم حتى ديسمبر (كانون الأول) 2018 بحثاً عن تعرضهم لأي نوبات قلبية أو سكتات دماغية.

وأشار الباحثون إلى أن نحو 13٪ من المشاركين عانوا من نوع من الاضطرابات العقلية، والتي تشمل الأرق والقلق والاكتئاب واضطراب ما بعد الصدمة واضطراب تعاطي المخدرات واضطرابات الأكل والاضطراب ثنائي القطب والفصام، وفقاً للدراسة.

ووجدت الدراسة أن الأشخاص الذين تقل أعمارهم عن 40 عاماً والذين عانوا من اضطراب عقلي كانوا أكثر عرضة بنسبة 58٪ للإصابة بنوبة قلبية وبنسبة 42٪ للإصابة بسكتة دماغية، مقارنة بمن لا يعانون من هذه الاضطرابات.

وأكد مؤلف الدراسة الرئيسي، الدكتور تشان سون بارك، الباحث في مستشفى جامعة سيول الوطنية في كوريا الجنوبية: «يعاني واحد من كل ثمانية أشخاص تتراوح أعمارهم بين 20 و39 عاماً من نوع ما من الاضطرابات العقلية، ما يعني أن عدداً كبيراً من الأشخاص يمكن أن يكونوا عرضة للإصابة بالنوبات القلبية والسكتات الدماغية».

وأضاف بارك أن ذلك قد يشير إلى وجود حاجة أكبر لعلاج الاضطرابات العقلية ومراقبة صحة القلب لدى المعرضين للخطر.

ونُشرت الدراسة أمس (الاثنين) في المجلة الأوروبية لأمراض القلب الوقائية.

ومع ذلك، فإن TACS هي تقنية جديدة نسبيًا ولا تزال كيفية عملها غير واضحة. وما إذا كان بإمكانها تقوية أو إحياء إيقاعات الدماغ لتغيير الوظيفة العقلية كان موضوع نقاش كبير في مجال تحفيز الدماغ.

فبينما وجدت بعض الدراسات دليلًا على حدوث تغييرات في نشاط الدماغ والوظيفة العقلية باستخدام TACS، يشير البعض الآخر إلى أن التيارات المستخدمة عادةً في الأشخاص قد تكون أضعف من أن يكون لها تأثير مباشر؛ فعند مواجهة بيانات متضاربة في الأدبيات العلمية، قد يكون من المفيد إجراء نوع من الدراسة يسمى «التحليل التلوي» الذي يحدد مدى اتساق الأدلة عبر العديد من الدراسات. كما وجد تحليل تلوي سابق أجري عام 2016 أدلة واعدة على استخدام tACS في تغيير الوظيفة العقلية. ومع ذلك تضاعف عدد الدراسات منذ ذلك الحين. كما أصبح تصميم تقنيات tACS أكثر تعقيدًا، وذلك وفق ما نشر موقع «ساينس إليرت» العلمي المتخصص نقلا عن The Conversation.

ووفق الباحثين «شرعنا في إجراء تحليل تلوي جديد للدراسات باستخدام tACS لتغيير الوظيفة العقلية. وعلى حد علمنا، يعد هذا العمل أكبر وأشمل تحليل تلوي حتى الآن حول هذا الموضوع؛ إذ يتألف من أكثر من 100 دراسة منشورة مع إجمالي مشترك يزيد على 2800 مشارك بشري. وبعد تجميع أكثر من 300 مقياس للوظيفة العقلية في جميع الدراسات، لاحظنا تحسنًا ثابتًا وفوريًا في الوظيفة العقلية باستخدام TACS. وعندما قمنا بفحص الوظائف المعرفية المحددة مثل الذاكرة والانتباه، لاحظنا أن TACS أنتجت أقوى التحسينات في الوظيفة التنفيذية، أو القدرة على التكيف في مواجهة المعلومات الجديدة أو المفاجئة أو المتضاربة». وأضافوا «لاحظنا أيضًا تحسينات في القدرة على الانتباه وحفظ المعلومات لفترات زمنية قصيرة وطويلة. إذ تشير هذه النتائج معًا إلى أن نظام TACS يمكن أن يحسن بشكل خاص أنواعًا معينة من الوظائف العقلية، على الأقل على المدى القصير». وتابعوا «ولفحص فعالية TACS لأولئك المعرضين بشكل خاص للتغيرات في الوظيفة العقلية، قمنا بفحص البيانات من الدراسات التي شملت كبار السن والأشخاص الذين يعانون من حالات عصبية نفسية؛ ففي كلا المجموعتين، لاحظنا أدلة موثوقة على التحسينات في الوظيفة المعرفية باستخدام tACS. ومن المثير للاهتمام، وجدنا أيضًا أن نوعًا متخصصًا من TACS يمكنه استهداف منطقتين من الدماغ في نفس الوقت وان التلاعب في كيفية تواصلهما مع بعضهما البعض يمكن أن يعزز أو يقلل من الوظيفة الإدراكية. كما يمكن أن يكون هذا التأثير ثنائي الاتجاه على الوظيفة العقلية مفيدًا بشكل خاص في العيادة. فقد تنطوي بعض الحالات النفسية مثل الاكتئاب على انخفاض القدرة على معالجة المكافآت، في حين أن حالات أخرى مثل الاضطراب ثنائي القطب قد تنطوي على نظام فعال للغاية لمعالجة المكافآت. فإذا كان بإمكان TACS تغيير الوظيفة العقلية في أي من الاتجاهين، فقد يكون الباحثون قادرين على تطوير تصميمات مرنة ومستهدفة تلبي الاحتياجات السريرية المحددة».

وخلص الباحثون الى ان «التطورات في مجال TACS تقرب الباحثين من القدرة على تحسين الوظيفة العقلية بأمان ولا تتطلب دواء. فيما تشير الدلائل الإحصائية الحالية عبر الأدبيات إلى أن TACS تبشر بالخير. وأن تحسين تصميمها يمكن أن يساعدفي إحداث تغييرات أقوى وطويلة الأمد في الوظيفة العقلية».

باحثون: شبكة الدماغ الغامضة وراء العديد من الاضطرابات النفسية

اكتشف مجموعة من العلماء دائرة دماغية لم تكن معروفة من قبل يبدو أنها مرتبطة باضطرابات نفسية متعددة. وأفادوا بأن شبكة غامضة من وصلات الدماغ مرتبطة بالعديد من الاضطرابات النفسية، بما في ذلك الفصام والاكتئاب واضطراب الوسواس القهري (OCD)؛ إذ يمكن أن تساعد هذه الدائرة المشتركة في الكشف عن سبب استيفاء العديد من المرضى الذين تم تشخيص إصابتهم بمرض نفسي واحد لمعايير ثانية.
وفي توضيح أكثر لهذا الأمر، قال الدكتور جوزيف تايلور المدير السريري للتحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة بمركز «علاجات دوائر الدماغ» بمستشفى بريغهام في بوسطن «يستوفي نصف الأشخاص الذين نعالجهم معايير أكثر من اضطراب واحد... فيما تدعم الدراسة التي نشرت يوم (الخميس) الماضي بمجلة (نيتشر) العلمية فكرة أن الاضطرابات التي تحدث غالبًا معًا قد تنبع من نفس الجذور العصبية الحيوية»، وذلك وفق ما نشر موقع «لايف ساينس» العلمي المتخصص.
وفي المجمل، حددت الدراسة ستة اضطرابات (الفصام والاضطراب ثنائي القطب والاكتئاب والإدمان والوسواس القهري والقلق) تشترك في هذه الدائرة الأساسية. وفق تايلور؛ الذي هو أيضا طبيب نفسي مساعد بـ«بريغهام أند وومن» ومدرب في الطب النفسي بكلية الطب بجامعة هارفارد، الذي يضيف «نشك في أن الاضطرابات النفسية الأخرى قد تكون مرتبطة أيضًا بالشبكة نفسها». وتابع «الدائرة المكتشفة حديثًا ليست دائرة تم تحديدها أو تسميتها من قبل العلماء، مثل ما يسمى بشبكة الوضع الافتراضي والشبكة البارزة؛ ففي حين إن بعض العقد في الدائرة تم ربطها بالاضطرابات النفسية في الماضي، إلّا أن البعض الآخر لم يرتبط بالجوانب الرئيسية للوظيفة الإدراكية مثل الانتباه الانتقائي والمعالجة الحسية. وهذا يمكن أن يوضح الكشف عن كيفية عمل الدائرة وكيف يمكن أن تؤدي أوجه القصور بهذه الوظائف إلى الإصابة بأمراض نفسية مختلفة وربما تجعلها محتملة الحدوث معًا».
من جانبها، تقول الدكتورة ديانا بارش أستاذة العلوم النفسية والدماغ والطب النفسي والأشعة بجامعة واشنطن بسانت لويس التي لم تشارك في الدراسة «بعبارة أخرى، يحتاج العلماء إلى دراسة أسلاك الدماغ، وليس فقط هياكل الدماغ المتميزة التي تتصل بها كل هذه الأسلاك».
ولرسم هذه الأسلاك المعقدة، قام الباحثون أولاً بسحب البيانات من أكثر من 190 دراسة حول اختلافات المادة الرمادية بين الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات نفسية والأشخاص الذين لا يعانون من اضطرابات نفسية.
جدير بالذكر، تتكون المادة الرمادية في الدماغ، والتي سميت بسبب لونها، من أجسام خلايا المخ أو الخلايا العصبية والأسلاك غير المعزولة التي تمتد من تلك الخلايا. (وعلى النقيض من ذلك، تظهر المادة البيضاء بيضاء بسبب طبقة عازلة من الدهون تغطي أليافها العصبية). وقد تم العثور على المادة الرمادية في السطح الخارجي المجعد للدماغ ، والقشرة الدماغية، وكذلك في بعض الهياكل الموجودة أسفل القشرة.
وفي هذا الاطار، حدد فريق الدراسة مناطق الدماغ حيث ضمرت أو تقلصت المادة الرمادية في سياق الاضطرابات النفسية. كما وجد الفريق أن بنيتين في القشرة الدماغية (الحزامية الأمامية والجزيرة) ظهرت في كثير من الأحيان في هذه التحليلات. ولكن بشكل عام، لم تكن أنماط الضمور متسقة عبر الاضطرابات الستة التي تمت دراستها.
لكن اللافت للنظر، أن الاضطرابات ما زالت تشترك بشيء واحد هو «شبكة الأسلاك المتشابكة التي تمتد بين كل جيوب الضمور هذه في الدماغ»؛ إذ اكتشف الفريق هذا عن طريق وضع جميع مناطق المادة الرمادية الضامرة داخل خريطة أسلاك الدماغ، والمعروفة باسم «الشبكة العصبية»؛ فيما قام فريق بحثي مختلف سابقًا ببناء هذه الشبكة العصبية باستخدام فحوصات الدماغ من 1000 شخص لا يعانون من اضطرابات نفسية.
وتبيّن بارش أنه «حتى عندما تختلف مناطق الدماغ المحددة التي تظهر المادة الرمادية المتغيرة باختلاف بعض الاضطرابات، فإنها تبدو مرتبطة بدائرة مشتركة عبر الاضطرابات. وتابعت «على الرغم من أن الفريق حدد هذه الدائرة الفيزيائية، إلا أنه لم يحدد بعد كيف تختلف الإشارات داخل الدائرة بين الاضطرابات. والسؤال هو، هل جميع الاضطرابات الستة مرتبطة بتغيرات وظيفية مماثلة داخل الدائرة، مقارنة بالأشخاص الذين لا يعانون من اضطرابات نفسية؟».
ويرجع تايلور ويقترح أنه بمجرد أن يفهم العلماء دور الدائرة في الاضطرابات المختلفة بشكل أفضل، قد يكون من الممكن للأطباء علاج الأعراض النفسية عن طريق ضبط النشاط في جزء واحد من الشبكة؛ على سبيل المثال، يمكن استخدام التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) (إجراء غير جراحي يستخدم المجالات المغناطيسية لتحفيز الخلايا العصبية في الدماغ وتمت الموافقة عليه كعلاج للاكتئاب والوسواس القهري والإقلاع عن التدخين) لتحقيق هذه الغاية. مضيفا «في الوقت الحالي، يستخدم TMS لاضطراب واحد في كل مرة. لكن الدراسة الجديدة تشير إلى أنه يمكن للأطباء تحديد أهداف TMS جديدة من شأنها أن تعالج اضطرابات متعددة في وقت واحد؛ إما عن طريق رفع الحجم أو خفضه في جزء واحد من الدائرة». مؤكدا «انها تعطيك فكرة عن الاتجاه الذي يجب أن تدفعه أو تسحبه».
وفي حين أن علاجات TMS لاضطرابات متعددة لا تزال نظرية، إلّا ان تايلور وبارتش يقولون إن مثل هذه العلاجات يمكن أن تكون ممكنة في المستقبل.

«تغير المناخ» قد يزيد أعراض الاضطرابات النفسية

كشفت دراسة أميركية حديثة، أن تغيرات المناخ، وما تسببه من ارتفاع في درجة الحرارة والرطوبة، يمكن أن «تؤدي إلى ظهور أعراض شديدة من الاضطرابات العقلية التي تتطلب رعاية فائقة».
وخلال الدراسة المنشورة، أول من أمس، في دورية «إنفايرومانتل إنترناشونال»، استخدم الباحثون من جامعة ألباني الأميركية بيانات عن طقس ولاية نيويورك وزيارات الطوارئ للمستشفيات، لتقييم كيفية تأثير سمات الطقس الصيفي على الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات نفسية.
وخلال فترات الدراسة، تم تسجيل 547 ألفاً و540 زيارة إلى قسم الطوارئ بمستشفيات نيويورك، بسبب الاضطرابات النفسية. ولربط أحوال الطقس المحلية وزيارات قسم الطوارئ، تم ترميز العنوان السكني لكل حالة جغرافياً، وإقرانه بأقرب بالمعلومات عن الطقس المتوفرة في أقرب محطة شبكة أرصاد جوية.
وأظهرت النتائج، أن «التركيبة التي أفرزتها تغيرات المناخ من ارتفاع درجة الحرارة والإشعاع الشمسي والرطوبة النسبية، تشكل أكبر خطر للإصابة بأعراض الاضطراب النفسي (الحاد)»، والتأثيرات الأقوى كانت في شهري سبتمبر (أيلول) وأكتوبر (تشرين الأول)، وكان السكان الأكثر تأثراً بشكل حاد هم «الذكور والأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 46 و65 عاماً».
وكانت العديد من فئات الاضطرابات النفسية تستجيب بشكل واضح لمجموعات معينة من الظروف الجوية، فعلى سبيل المثال، شهدت المستشفيات زيارات متزايدة لقسم الطوارئ، بسبب استخدام المواد ذات التأثير النفساني (مثل تناول الكحول)، عندما كان الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة ومؤشر الحرارة والرطوبة مرتفعة، وتزامنت الأعراض الشديدة لاضطرابات المزاج، التي تشمل الاكتئاب والاضطراب ثنائي القطب، مع قلة أشعة الشمس وارتفاع درجة الحرارة.
ويقول شاو لين، كبير مؤلفي الدراسة، الأستاذ في كلية الصحة العامة بجامعة ألباني، في تقرير نشره الموقع الرسمي للجامعة بالتزامن مع نشر الدراسة، «مع تزايد حدة الحرارة الشديدة وزيادة تواترها بسبب تغير المناخ، يمكننا أن نتوقع أن يكون لهذه التغييرات آثار فسيولوجية (ضارة) على الناس، والأفراد الذين يعانون من اضطرابات عقلية معرضون بشكل خاص لهذه التغييرات»، وتشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن «ضغوط الطقس المتعددة والمتزامنة قد تؤدي إلى تفاقم المخاطر الصحية».
ونظراً لأن أعراض الصحة العقلية المرتبطة بالطقس قد تستغرق وقتاً لتظهر، فقد قام الفريق البحثي بقياس الوقت بين بداية حالة طقس معينة وتاريخ دخول المستشفى. ووجدوا أن «ارتفاع درجة الحرارة وحدها يمثل الخطر المباشر على المدى القصير، بينما زاد مؤشر الحرارة من المخاطر على مدى أسبوعين».
ويوضح لين أنه «نظراً لأننا نتعلم المزيد عن الطرق التي يؤثر بها الطقس على الصحة العقلية، فإن وضع نقطة أدق في توقيت ظهور الأعراض أمر بالغ الأهمية».