تحریک جریان مستقیم درون جمجمه ای (TDCS) چیست؟

تحریک جریان مستقیم درون جمجمه ­ای (Transcranial Direct Current Stimulation) یا به اختصار TDCS شکلی از تحریک نورونی است که جریان ثابت و ضعیفی را به نواحی مختلف مغز با استفاده از الکترودهای کوچکی که بر روی پوست سر گذاشته می ­شوند وارد می ­نماید.

روش tDCS با روش تحریک مغناطیسی درون جمجمه‌ای متفاوت است.

در روش تحریک مغناطیسی سیم‌ پیچ مغناطیسی با ولتاژ بالا در نزدیکی سر بیمار قرار می‌گیرد، و میدان مغناطیسی سیم ‌پیچ باعث تحریک پاسخ‌های الکتریکی در مغز می‌شود. اما روش تحریک جریان مستقیم درون جمجمه‌ای (TDCS) همان‌طور که از نام آن نیز برداشت می‌شود، جریان الکتریکی را مستقیما به مغز انسان منتقل می‌کند.

در این مقاله سعی می کنیم به طور مفصل در رابطه با این درمان، مکانیسم اثر و کاربردهای آن بیشتر صحبت کنیم:

رویکرد عصب-روانشناختی به اختلالات روانی

روانشناسی شناختی رویکردی است که به بررسی فرایندهای درونی ذهن از قبیل حل مسأله، حافظه، ادراک، شناخت و تصمیم گیری می پردازد.

موضوعاتی از این قبیل که انسان چگونه و با چه ساختاری به درک، تشخیص و حل مسأله می پردازد و این که ذهن چگونه اطلاعات دریافتی را درک می کند. روانشناسی شناختی وقایع ذهنی را مستقل از فعالیت مغزی بررسی می نماید، در حالی که حوزه علوم عصب شناسی به بررسی مغز و فعالیت های آن می پردازد.

در این رشته دانشمندان برای مطالعه مغز از روش های متنوعی چون تاثیر دارو و مواد شیمیایی روی مغز ( نروفارماکولوژی)، ثبت فعالیت الکتریکی مغز (EEG)، پتانسیل وابسته به رویداد (ERP)، ثبت تحریک سلولی، تحریک مستقیم مغز حین عمل جراحی، مداخله غیرمستقیم در عملکرد مغز با استفاده از تحریک مغناطیسی (TMS) و الکتریکی (TDCS) مغز از روی جمجمه و تصویر برداری پیشرفته با استفاده از ابزارهایی مانند تصویر برداری توسط انتشار پوزیترون (PET) و تصویر سازی تشدید مغناطیسی کارکردی (fMRI) و ثبت فعالیت مغناطیسی مغز (MEG) استفاده می نمایند.

 در دهه های اخیر، رویکرد عصب- روانشناختی به اختلالات روانی، از جایگاه ویژه ای برخوردار شده است و شناسایی و مداخله بر مکانیزم های عصبی همراه با اختلالات روانی مختلف، موضوع بسیاری از پژوهش ها و نظریات بوده است.

در این میان تحریک جریان مستقیم درون جمجمه­ ای (TDCS) توجه خاصی را در سال های اخیر به خود جلب کرده است و انواع مختلفی از پروتکل های درمانی آن برای اختلالات شدید روانشناختی مورد بررسی قرار گرفته است. 

این درمان یکی از جدیدترین روش هایی است که مشخص شده است می تواند به طور مؤثری بر قطع چرخه ی معیوب همراه با اختلالات روانشناختی شدید همچون اسکیزوفرنیا مؤثر باشد.

در این درمان، توسط چند الکترود، جریان ملایمی را به نورون های مغزی مرتبط با اختلال بیمار وارد می کنند که منجر به تغییرات عصب- روانشناختی در چرخه ی عصبی اختلال روانی می گردد. در این فرآیند، جریان الکتریکی از پوست سر عبور می کند و به قشر مغز می رسد.

اگرچه روش های مشابه این روش، به طور سنتی وجود داشته است، اما این روش، مزایای قابل توجهی نسبت به سایر روش های مشابه دارد که از جمله ی آن ها می توان به اثرگذاری بیشتر، ایمنی بالاتر، قابلیت حمل راحت تر و کم هزینه تر بودن، اشاره کرد. این روش غیر تهاجمی در بعضی از موارد، حتی می تواند جایگزین دارو درمانی شود. در ادامه روش تی دی سی اس را با هم بیشتر مرور می کنیم.

تحریک الکتریکی ترانس کرانیال یا TDCS 

این درمان ابتدا برای کمک به بیماران مبتلا به آسیب­های مغزی همچون سکته مغزی بوجود آمد.

آزمون­هایی که بر روی افراد سالم نسبت به کارایی یا عدم کارایی TDCS آن­ها به عمل آمده، اثبات نموده­ است که این درمان می­تواند با توجه به ناحیه ­ای که تحریک در آن اتفاق افتاده عملکرد شناختی را در تکالیف گوناگون افزایش دهد، این روش همچنین جهت ارتقای توانایی­ های زبانی و ریاضیات، گستره توجه، حل مساله، حافظه و سازماندهی ذهنی نیز به کار رفته است[1].

طرح اصلی استفاده از TDCS به علاقه برای تحریک مستقیم مناطق مختلف مغزی باز می­گردد. تعدادی از آزمایش­ های مقدماتی قبل از قرن نوزدهم نشان می­دهد که این تکنیک در آزمایش­های حیوانی و انسانی مورد استفاده قرار گرفته است.

لوئیجی گالوانی و آلساندرو ولتا^[2] دو محققی بودند که تکنولوژی TDCS را در اکتشافات خود استفاده کردند و همین تحقیقات اولیه بود که نخستین قدم را برای وارد شدن این تکنیک به صحنه­ ی بالینی هموار نمود و سپس آلدینی (برادرزاده گالوانی) تکنیک تحریک جریان مستقیم درون جمجمه ­ای (TDCS) را به صورت موفقیت آمیزی برای بهبود بیماران مبتلا به مالیخولیا به کار برد (به نقل از پارنت[3]، 2004).

تحریک جریان مستقیم درون جمجمه­ ای یا TDCS به این صورت است که یک جریان الکتریکی مستقیم و ضعیف را از طریق الکترودها به مغز وارد می­کنند و تحریک قشری را در هنگام وارد کردن جریان، افزایش (آند یا قطب مثبت) و کاهش (کاتد یا قطب منفی) می ­دهند. اگرچه مکانیزم دقیق عمل TDCS هنوز کاملا مشخص نیست، اما احتمالا باعث تغییرات کوچکی (بیشتر از یک میلی ولت) در پتانسیل غشاء می­شود[4].

در مقایسه با تحریک مکرر مغناطیسی درون جمجمه­ ای (TMS)، به عنوان دیگر درمان بدنی، TDCS بسیار ارزان­تر، دارای شیوه استفاده آسان­تر و نیز اثرات مضر کمتری است[5]. این ویژگی­ ها باعث شده تا تحقیقات بیشتری در خصوص کارایی TDCS در درمان اختلالات روانی – عصبی، مخصوصا افسردگی انجام شود.

لزوم استفاده از TDCS

برخلاف تحریک مغناطیسی درون جمجمه­ای (TMS) که از طریق یک وسیله پیچیده اجرا می­شود، TDCS می­تواند با ابزارهای ساده­ تر اجرا شود و این ابزارها می­توانند جریان مستقیم را به مفصل­ ها یا پوست وارد کنند.

همچنین برخلاف TMS، ابزارهای اجرای TDCS ارزان­تر بوده و می­توانند توسط افراد غیر آموزش دیده و حتی بیماران خریداری شده و استفاده شوند. سوال آخر این است که چرا تحقیقات بالینی در حوزه TDCS باید اجرا شود؟ سه دلیل عمده را برای این موضوع می توان مطرح نمود:

وجود یک پایه­ بالینی برای کاربرد TDCS که می ­تواند به عنوان یک درمان جایگزین برای دارودرمانی مطرح شود، برای مثال در مورد بیمارانی که تحمل کمی نسبت به دارو دارند یا اینکه نسبت به تاثیرات مضر داروها حساسیت دارند و یا بزرگسالانی که چندین دارو مصرف می­ کنند.

برای نمونه، یکی از گروه­هایی که بطور بالقوه می­ توانند از تحقیقات آتی در خصوص ایمنی TDCS منتفع شوند زنان باردار دچار افسردگی تک قطبی هستند، زیرا درمان­ های جایگزین قابل قبولی برای دارودرمانی در مورد آن­ها وجود ندارد.

استفاده از TDCS به عنوان یک درمان ترکیبی (برای مثال TDCS و درمان­ های پرهیزی برای سکته در ترکیب با هم) و یا کاربرد این درمان همراه با دارودرمانی برای درمان دردهای مزمن یا افسردگی عمده. در واقع اثرات جانبی اندک و غیرتهاجمی بودن TDCS آن را به عنوان یک راهبرد جذاب مطرح کرده و اثرات درمانی آن را افزایش می­­­­دهد

نهایتا مولفه بعدی این است که استفاده از TDCS گران نیست بنابراین در مواقعی که منابع کافی وجود ندارد بسیار مفید است.

توان بخشی پس از سکته یکی دیگر از کاربردهای درمانی بالقوه برای تحریک جریان مستقیم درون جمجمه­ای (TDCS) است. شواهدی وجود دارد که تحریک الکتریکی مغز می­تواند کارایی درمان رفتاری همزمان را افزایش دهد که این تاثیرگذاری احتمالا از طریق ارتقای شکل پذیری قشر مغز یا بازگرداندن تعادل بین نیمکره ای که در اثر ضربه به وجود می­ آید، انجام می­شود [6].

مطالعات علمی نشان می‌دهد که tDCS در حال تجربه یک دوره حیات مجدد است. دانشمندان امیدوارند که این روش‌ها بتوانند برای درمان افسردگی، سکته مغزی و اوتیسم مورد استفاده قرار گیرند و علاوه بر آن، با افزایش دادن انعطاف‌پذیری مغز به بهبود فرایند یادگیری کمک کنند.

محققان تلاش می‌کنند تا با اعمال تغییراتی در جریان الکتریکی عبوری از میان سلول‌های عصبی و انواع خاصی از پروتئین‌های سیناپس، نحوه تاثیر یک جریان الکتریکی خارجی را بر روی فعالیت مغز درک کنند. ویژگی این روش ­ها این است که تمام این کارها با اعمال یک جریان الکتریکی اندک امکان‌پذیر است.

تاریخچه شکل گیری مطالعات TDCS

شکل گیری روش tDCS به بیش از 100 سال پیش بر می گردد. مطالعات اولیه با استفاده از این تکنیک بر روی نمونه های حیوانی و انسانی قبل از قرن 19 انجام شده بود. گالوانی (Galvani) و ولتا (Volta) دو تن از محققانی بودند که از این تکنولوژی جهت شناسایی منبع الکتریسیته سلول های حیوانی استفاده کردند.

در سال 1804، آلدینی (Aldini) مطالعه ای در خصوص کاربرد tDCS شروع کرد که در بهبود خلق و خوی افراد افسرده موثر بود.

 در دهه ی 1960 هنگامی که مطالعات دی جی آلبرت اثبات کرد که تحریک مغز می­تواند بر عملکرد آن با تغییر قابلیت تحریکی قشری تاثیر بگذارد، علاقه به استفاده از تحریک جریان مستقیم درون جمجمه ­ای (TDCS) مختصری افزایش پیدا کرد. آلبرت همچنین کشف کرد که تحریک ­های مثبت و منفی تاثیرات متفاوتی را در قابلیت تحریکی قشری مغز بوجود می­ آورد [7].

اگرچه این یافته ها برای استفاده بالینی از TDCS مهم بود، اما با توجه به کم شدن دوباره تحقیقات در این زمینه، دارو درمانی خود را به عنوان روشی موثرتر در درمان نشان داد. این استدلال تا عصر حاضر ادامه داشت تا اینکه با افزایش علاقه نسبت به مطالعات در خصوص کارکردهای اساسی مغز و کاربردهای درمانی، این روش به اندازه روش های جدید تحریک مغز و تکنیک های جدید تصویر برداری مغز مانند TMS و FMRI مجددا رونق گرفت.

سرانجام در سالهای اخیر بود که علاقه به استفاده از TDCS شدت گرفت. تحقیقات جدید، افزایش فهم عملکرد های اساسی مغز، کاربردهای درمانی و نیز به وجود آمدن تکنیک­ های جدید تصویربرداری مغزی همچون MRI را می­توان از علت­های آن به شمار آورد.

امروزه استفاده از این روش به عنوان یک تکنیک تحریک مغزی به مرور بیشتر می­شود، زیرا مشخص شده که این روش برای استفاده انسان ایمن و بی­خطر است.

روش شناسی TDCS

TDCS به موازاتی که به عنوان یک درمان تحریکی مغزی غیرتهاجمی، توسعه می یابد، با موضوعات جدیدی نیز مواجه می ­شود. از جمله این موارد می توان به روش شناسی آن اشاره نمود. اینکه چطور TDCS را در روانپزشکی عصبی استفاده کنیم حال آنکه این رشته از نظر تاریخی بر داروشناسی متکی بوده است.

همچنین اینکه چه رویکردهایی در طرح مطالعه به کار روند (دو راهه، سه راهه، عاملی و ....)، روش ­شناسی مطالعه (استفاده از پلاسبو، استفاده همزمان با دارو)، نیازمندی­ های مربوط به نمونه (برای مثال اندازه نمونه، ملاک کفایت نمونه)، مداخلات (برای مثال جای­گذاری الکترودها، مقدار و دوره تحریک و همچنین مقایسه با دارودرمانی)، نتایج و نیز ایمنی این درمان از جمله مواردی می باشد که در زمینه کاربرد TDCS مطرح می گردد.

موضوع دیگر مربوط به جنبه های اخلاقی آن است؛ اینکه چه کسی باید TDCS را در محیط ­های بالینی به کار ببرد (پزشک، نوروسایکولوژیست، کارمند متخصص)؛ و مقدار قابل تحمل خطر پذیری در بوجود آمدن ناهنجاری شکل­ پذیری مغزی یا نورونی به چه میزان می باشد و اینکه آیا TDCS می­تواند برای ارتقای عملکرد روانی – عصبی در آزمودنی ­های سالم استفاده شود یا خیر؟

رویکردها در اجرای TDCS

چهار رویکرد در مورد اجرای TDCS در آزمایش­های بالینی برای اختلال­ های روانپزشکی عصبی می­توان در نظر گرفت:

 مقایسه TDCS فعال در مقابل TDCS ساختگی (شم)

مقایسه TDCS با درمان­ های دیگر (برای مثال، طب سوزنی، دارودرمانی و ...)

ترکیب TDCS با درمان­ های دیگر (برای مثال درمان های جسمی، دارویی، روانی )

ترکیب همه­ی این رویکردها

الکتروفیزیولوژی TDCS

TDCS با درمان­های تحریکی غیرتهاجمی دیگر همچون تحریک الکتریکی درون جمجمه ­ای (TDCS) و تحریک مغناطیسی درون جمجمه­ای (TMS) متفاوت است. TMS شلیک­های عصبی را توسط دپولاریزه کردن غشای عصبی فرا آستانه­ای تحریک نمی­کند بلکه در عوض، فعالیت شبکه عصبی خودمختار را تنظیم می ­کند.

در سطح عصبی مکانیسم اولیه ی عمل تغییر مبتنی بر قطبیت (پولاریزه کردن) پتانسیل استراحت غشاء است. با اینکه TDCS آندی فعالیت قشری و قابلیت تحریکی آن را افزایش می­دهد، TDCS کاتدی عکس این حالت عمل می­کند.

مطالعات حیوانی نشان داده­اند که تغییر در قابلیت تحریکی هم در تعداد شلیک­ های عصبی خودمختار و هم در پاسخ به درون­دادهای سیناپسی آوران منعکس می­شود. همین فرایند قطبی­ سازی اولیه است که سبب اثرات شدید جریان­ های الکتریکی کم شدت بر روی قابلیت تحریک قشری در انسان­ها می­شود.

ولی از طرف دیگر چون اثرات ثانویه TDCS تا بیش از یک ساعت پس از تحریک نیز فراخوانی می­شود. بنابراین مکانیسم عمل آن تنها نمی­تواند به تغییرات پتانسیل الکتریکی غشاء عصبی نسبت داده شود. مطالعات در این زمینه نشان می­ دهد که تکنیک TDCS بر فعالیت گیرنده ­های سیناپسی و انتقال دهنده­ های عصبی تاثیر می ­گذارد.

در واقع برخی مطالعات نشان داده ­اند که TDCS می ­تواند فعالیت محیط­ه ای سیناپسی را با تقویت سیناپسی گیرنده­ی «ان متیل دی آسپارات اسید» (NMDA) یا تغییر فعالیت گابائرژیک تنظیم کند [8]. TDCS همچنین در قابلیت تحریک پذیری مغز از طریق اعصاب درون قشری و قشری – نخاعی تداخل ایجاد می­ کند [9].

اثرات TDCS ممکن است شبیه به آن چیزی باشد که در پتانسیل بلندمدت (LTP) دیده می­ شود. در یکی از مطالعه­ های حیوانی که در این زمینه انجام شده، از تحریک آندی بر روی قشر حرکتی استفاده شد و نتایج حاکی از افزایش طولانی مدت در پتانسیل تحریکی پس سیناپسی بود [10].

آزمایشاتی که در آنها اعصاب پیرامونی و نخاع شوکی مورد تحریک واقع شده، نشان داده ­اند که اثرات جریان تحریک مستقیم (DC) غیر سیناپسی بوده و احتمالاً باعث تغییرات گذرایی در تراکم کانال­ های پروتئینی مناطق تحریک شده می ­شود.

با توجه به اینکه میدان الکتریکی ثابت همه­ ی مولکول­ های قطبی شده را جابجا می­ کند و از آنجایی که اکثر انتقال دهنده­ های عصبی و گیرنده­ های مغزی دارای خواص الکتریکی هستند، TDCS می ­تواند با ایجاد تغییرات شیمیایی طولانی مدت بر عملکرد عصبی تاثیر بگذارد.

برای نمونه طیف سنجی رزونانس مغناطیسی نشان داد که پس از TDCS آندی، میو اینوزیتول مغز (تنها نوع اینوزیتول که برای سلامتی انسان موثر است) به طور معنی­ داری افزایش پیدا می­کند، در حالی­که «ان- استیل-آسپارتیت» تغییری نمی­کند [11].

علاوه بر اثرات مستقیم درمان TDCS که قبلا توصیف شد، اثرات غیرمستقیمی نیز مشاهده شده­اند که در تغییرات ارتباطی – هدایتی نواحی قشری و زیرقشری دیده می­شوند [12].

جالب این جاست که TDCS نه تنها فعالیت عصبی را تنظیم کرده و باعث برانگیخته شدن فعالیت نورونی می­شود بلکه نوسانات عصبی خودمختار را نیز تنظیم می­کند. آردولینو و همکاران [13] دریافتند که تحت تحریک با الکترود کاتدی، فعالیت EEG آرام در موج تتا و دلتا افزایش می­ یابد.

مطالعات حیوانی و مدل­سازی مطرح کرده ­اند که شبکه ­ای از نورون­ های فعال همراه ممکن است در مقایسه با نورون­ های ایزوله نسبت به بکار بردن تحریک ضعیف حساس ­تر باشند [14].  محققان شواهدی بدست آوردند که TDCS می­تواند بر مخچه انسان تاثیر بگذارد.

وینکلر و همکاران [15] نیز اثبات کردند که تحریک پوستی جریان مستقیم، انتقال را در بین مسیرهای بازتابی سگمنتال و نخاع شوکی تنظیم و تعدیل می ­کند. در واقع یک جنبه­ ی مهم در هنگام بحث در خصوص مکانیسم TDCS مقدار و محل جریان تحریکی در بافت­ های قشری است.

سرانجام اینکه میدان­ های الکتریکی ثابت بر چندین بافت مختلف (­از جمله رگ­ ها و بافت­ های ارتباطی) و مکانیسم آسیب شناختی (التهاب، جابجایی سلولی، حرکت عروقی) اثر می­ گذارند و همچنین اثراتشان در ساختارهای سلولی چندگانه (سیتواسکلتون، میتوکندری، غشاء) قابل مشاهده است. بنابراین TDCS می­تواند بر مولفه ­های نورونی دستگاه عصبی مرکزی تاثیر بگذارد.

در واقع این شواهد که TDCS آندی می­تواند بر اتساع عروقی طولانی مدت مغز تاثیر بگذارد از این نظریه حمایت می­کند [16]. در نتیجه مکانیسم عمل TDCS کاملا روشن به نظر می­ رسد و می­تواند نتایج مهمی برای کاربردهای بالینی آینده داشته باشد. این مکانیسم­ ها اثرات سیناپسی و غیرسیناپسی مختلفی را بر روی نورون­ ها بوجود می ­آورند و نیز بر سلول­ های غیرعصبی و بافت­ های دستگاه عصبی مرکزی نیز تاثیر می­گذارند.

نحوه­ اجرای درمان TDCS

به طور کلی، تحریک جریان مستقیم داخل جمجمه (TDCS) با قرار دادن یک جریان ثابت ضعیف از طریق الکترودهایی که روی پوست سر قرار می گیرند، کار می کند. وقتی این الکترودها در مناطق مورد نظر قرار می گیرند، جریان الکتریکی باعث تحریک جریان داخل مغز می شود که به نوبه خود بسته به نوع و محل تحریک، تحریک پذیری را افزایش یا کاهش می دهد.

این تغییر در تحریک عصبی منجر به تغییراتی در عملکرد مغز می شود که با توجه به شناخت عملکرد مغز انسان می تواند در انواع روش های درمانی استفاده شود. Tdcs دارای یک باتری 9 ولتی است که حداکثر جریان مستقیم 3 میلی آمپر تولید می کند.

جریان الکتریکی تولید شده به دو حسگر یا الکترود هدایت می شود. هرچه جریان الکتریکی بیشتر باشد، تأثیرات بیشتری نیز انتظار می رود. اندازه الکترودهای مورد استفاده 25 تا 35 سانتی متر مربع است که برای ایجاد ارتباط مناسب بین دو الکترود و پوست سر با خیساندن الکترود با آب معمولی یا محلول آب نمک یا کرم های مخصوص استفاده می شود.

الکترودها دارای یک قطب مثبت (آند) هستند و قطب دیگر منفی (کاتد) است که روی پوست سر قرار می گیرد. قطب مثبت برای افزایش فعالیت الکتریکی و قطب منفی برای کاهش فعالیت الکتریکی استفاده می شود.

بسته به نوع بیماری و مشکل فرد و هدفی که ما از آن tDCS استفاده می کنیم، محل الکترودها متفاوت خواهد بود، این بدان دلیل است که مناطق مختلف مغز ما از نظر فیزیولوژیکی عملکردها و عملکردهای مختلفی دارند.

هدف درمانگر افزایش مقدار برخی فعالیتهای الکتریکی در مغز یا کاهش میزان سایر فعالیت های الکتریکی در مغز است. با TDCS، تغییراتی در فعالیت الکتریکی خودکار مغز ایجاد می شود.

مکانیسم عملکرد این روش این است که جریان الکتریکی ضعیفی از طریق الکترودهایی که به پوست سر متصل شده اند، از قسمت های مختلف مغز مانند پوست، مو، استخوان ها، جمجمه، کام سخت، کام نرم و مایع مغزی نخاعی عبور می کند تا به سطح قشر مخ.

در این مسیر، حدود 50٪ از توان الكتریكی مصرف می شود و حدود 50٪ باقیمانده این جریان الكتریكی ضعیف می تواند به سطح قشر مغز برسد. این جریان الکتریکی مستقیم باعث دپلاریزاسیون در سطح نورونهای مغزی در ناحیه قطب مثبت و افزایش قطبی سلول مغز در ناحیه قطب منفی (کاتد) می شود.

این فرآیند باعث می شود کلسیم وارد سلول ها شود و در نتیجه سطح گلوکز و اکسیژن افزایش یابد. و فعالیت سلولی را در آن قسمت از مغز افزایش می دهد. این عمل باعث ایجاد ارتباطات بین سلولی جدید در مغز شده و منجر به توانبخشی ، ترمیم و بهبود عملکرد آن ناحیه از مغز می شود.

دانشمندان نتیجه گرفته اند که تحریک قطبیت آند توسط TDCS سطح GABA را کاهش می دهد و تحریک قطبیت کاتد TDCS با کاهش در انتقال دهنده های عصبی GABA و گلوتامات همراه است. شدت جریان، شکل و اندازه الکترود ، محل الکترودها و طول جریان ها به دقت در نظر گرفته شد.

شدت جریان

طبیعی است که هرچه جریان الکتریکی بیشتر باشد، تأثیرات بیشتری نیز انتظار می رود. جریان از الکترود آند (قطب منفی) به الکترود کاتد (قطب مثبت) جریان دارد.

 شکل و اندازه الکترود

می توان گفت مهمتر از شدت جریان چگالی جریان عبوری از مغز است. چگالی جریان در واقع میزان جریان عبوری از هر سانتی متر مربع را نشان می دهد. در بیشتر مطالعات، از چگالی 0.029 تا 0.08 میلی آمپر در سانتی متر مربع استفاده می شود. بر این اساس، شکل و اندازه الکترود یک شاخص تعیین کننده خواهد بود. در بیشتر مطالعات منتشر شده، از الکترودهای 25 تا 35 سانتی متر مربع استفاده شده است.

برای برقراری ارتباط مناسب بین دو الکترود و جمجمه، از مرطوب کردن الکترود با آب ساده یا محلول NaCl (غلظت 15 تا 140 میلی مول) یا کرم های مخصوص استفاده می شود. با این حال، چندین تولید کننده الکترودهایی را بدون نیاز به مواد اضافی برای اتصال به جمجمه معرفی کرده اند.

محل الکترود

با توجه به اندازه استفاده شده و اصول فنی tDCS، نمی توان از نظر مکانی دقت زیادی را انتظار داشت. اما نفوذ منطقه ای به میزان قشر حرکتی راست یا چپ یا قشر پیشانی راست یا چپ امکان پذیر است.

مطالعات نشان می دهد که الکترود آند منجر به افزایش و الکترود کاتد منجر به کاهش فعالیت مناطق سطحی قشر مغز می شود. بر این اساس می توان گفت که در استفاده از tDCS در واقع یک ناحیه در قشر مغز تحریک شده و یک ناحیه نیز مهار می شود.

طول استقرار جریان

بدیهی است که با افزایش مدت زمان جریان یا شدت جریان، می توان اثرات بیشتری را در tDCS انتظار داشت. اما، به دلیل گسترش دامنه مناطق آسیب دیده به دلیل افزایش شدت جریان و تحریک سلول های عصبی در لایه های زیرین و ایجاد اثرات غیرقابل کنترل و ارزیابی، ترجیح داده می شود که مدت دوره افزایش یابد.

جلسات درمان معمولاً روزانه است و بین 20 تا 30 دقیقه طول می کشد. تعداد جلسات اغلب 10 جلسه است، گاهی اوقات درمان با این روش می تواند تا 15 جلسه ادامه یابد. در محل اتصال الکترود احساس سوزش کمی وجود دارد که پس از 3 یا 4 جلسه برطرف می شود. در انجام این روش موارد زیر باید در نظر گرفته شود:

• ویزیت توسط روانپزشک جهت تشخیص اختلال و تدوین طرح درمانی.
• انجام آزمون های روانشناسی و روانشناختی (در صورت لزوم) توسط روانشناس بالینی.
• درخواست آزمایشات رایج (در صورت لزوم)
• اجرای برنامه درمان غیردارویی توسط روانشناس.
• برای بیمارانی که تشخیص آنها مبهم باشد یا بدون تشخیص باشند ممکن است نیاز به انجام آزمون های روانشناسی خاص باشد.
• برخی از بیماران ممکن است نیاز به انجام الکتروانسفالوگرافی، تصویربرداری مغز، یا بررسی فعالیت عملکردی مغز با QEEG یا سایر روش ها داشته باشند. مهم ترین نکته در درمان تشخیص صحیح می باشد. پس از تشخیص نوع اختلال مغزی طرح درمانی توسط روانپزشک طراحی و به مرحله اجرا گذاشته می شود.
• کاربرد این روش بایستی توسط کارشناس دوره دیده که آشنایی کامل با آن داشته باشد صورت بگیرد.
• تعیین محل قرارگیری الکترود و تنظیم جریان مناسب با شدت لازم از اهمیت بالایی برخودار می باشد.
• این روش ممکن است در برخی از بیماران منجر به بهبودی نشود.

تجهیزات مورد نیاز در TDCS

تحریک جریان مستقیم درون جمجمه­ای (TDCS) یک تکنیک نسبتا ساده بوده و با ابزارهای قدیمی تقریبا ساده قابل استفاده است. هر دستگاه دارای دو الکترود آندی (یا مثبت) و کاتدی (یا منفی) می باشد.

الکترود آندی جریان مثبت و الکترود کاتدی جریان منفی را وارد می کند و دستگاهی که جریان را وارد می کند کنترل هایی دارد که با استفاده از آن می توان دوره ی تحریک را تنظیم نمود. تجهیزات اصلی موجود در بخش تحریک الکتریکی فرا جمجمه ای عبارتند از:

• StarStimtCS system
• neuroConn DC-STIMULATOR PLUS
• neuroConn DC-STIMULATOR MR

Star Stim

Star stim  یک دستگاه تحریک الکتریکی ترکیبی با EEG می باشد که دارای 8 کانال است. این دستگاه داری یک کلاه است که 39 موقعیت را بر اساس سیستم 10-10 برای قرار دادن الکترود ها بر روی سر طراحی کرده است.

الکترودها شامل الکترود های خشک و مرطوب حامل ژل جهت انجام EEG ، الکترودهای در سایز های مختلف جهت انجام تحریک(TCS) و الکترودهای ترکیبی و همچنین الکترودهای رفرنس می باشد. نرم افزار مربوط به این دستگاه NIC می باشد که این امکان را به ما می دهد که مطالعه آنودال داشته باشیم و همچنین بتوانیم گروه شم و یا روش دو سو کور را در مطالعات خود لحاظ کنیم. 

به طور کلی دستگاه 8 کاناله Starstim  با قابلیت انجام هر یک از سه روش تحریک الکتریکی tDCS/tACS/tRNS  در کنار قابلیت ثبت امواج مغزی EEG قبل، در حین و بعد از تحریک با استفاده از کلاهی سبک و بی سیم (Wireless) به پژوهشگران این امکان را می دهد تا به بررسی رابطه میان امواج مغزی و روش های تحریک الکتریکی بپردازند.

سیستم قابل شارژ و دقیق در کنار مزیت های نرم افزاری و ایمنی و راحتی استفاده از آن از دیگر امکانات این دستگاه می باشد. قابلیت تحریک ساختگی[17] و همچنین دو سو کور [18]از مزایای این دستگاه برای کارهای تحقیقاتی است.

همانطور که گفته شد کلاه این سیستم دارای 39 نقطه بر اساس سیستم 10-10 به منظور الکترودگذاری است که به کاربر امکان ثبت EEG را با استفاده از الکترودهای خشک و یا الکترودهایی که نیازمند ژل هستند، در کنار استفاده از الکترودهای اسفنجی و الکترودهای هیبریدی دو منظوره EEG/tCS می دهد.

این سیستم با نرم افزار Neurosurfer کاملا سازگار می باشد که امکان انجام نوروفیدبک را نیز به این دستگاه اضافه می نماید. یکی دیگر از پکیج های مورد استفاده به نام (STARSTIM HOME RESEARCH KIT) با استفاده از این دستگاه این قابلیت را به کاربر می دهد تا بتواند پروتکل را تنظیم نموده و دستگاه را برای استفاده در خانه به مراجع داده و از طریق سرویس ابری NUBE بر روند جلسات نظارت داشته باشند.

DC-STIMULATOR PLUS for tDCS and tACS

این دستگاه تک کاناله تحریک الکتریکی مغزی می باشد که می تواند جریان ضعیفی را به صورت مستقیم و متناوب تولید کند. قابلیت تنظیم جریان تا ±4,500 µA , و تنظیم زمان تا 30 دقیقه را دارد.

به کمک این دستگاه می توان 4 مد استاندارد  TDCS( تحریک پیوسته) ، تحریک پالسی، سینوسی و توزیع پیوسته را داشت. همچنین می توانیم گروه ساختگی و یا روش دو سو کور را در مطالعات خود لحاظ کنیم.

DC-STIMULATOR MR

استیمولاتور سازگار با MRI جهت تحریک الکتریکی در حین انجام MRI استفاده می شود. این دستگاه دارای دو باکس و استیمولاتور است که یک باکس آن و کابل های اتصال و الکترودهای آن را می توان در داخل اتاق MRI قرار داد و تحریک الکتریکی هم زمان با تصویر برداری MRI را انجام داد (آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز[19]).

انواع تحریک در TDCS

سه نوع از تحریک در TDCS وجود دارد : آندی، کاتدی و شم (ساختگی یا ظاهری).

تحریک آندی

یک تحریک مثبت است که قابلیت تحریک پذیری نورونی را در مناطق تحریک شده افزایش می­دهد.

تحریک کاتدی

یک تحریک منفی است و قابلیت تحریک پذیری نورونی را در مناطق تحریک شده کاهش می­دهد. این نوع از تحریک می­تواند برای درمان اختلالات روانشناختی که به علت بیش فعالی مناطق مختلف مغزی بوجود آمده ­اند، به کار برده شود.

تحریک شم یا ساختگی

در آزمایش ­ها جهت استفاده در گروه­های شاهد یا گواه به کار برده می­شود. در این نوع تحریک ابتدا جریان مختصری از دستگاه ساطع شده و سپس در کل زمان باقیمانده هیچ تحریکی صورت نمی­ گیرد و شخصی که تحریک را دریافت می­ کند نمی ­داند که در واقع تحریکی را در این زمان طولانی دریافت نمی ­کند.

با مقایسه نتایجی که از تحریک ساختگی، آندی و کاتدی به دست می ­آید، محققان می­توانند ببینند که تاثیرگذاری هر کدام از این جریان­ ها چگونه بوده است. در واقع تحریک ساختگی در این آزمایش­ ها نقش پلاسیبو (دارونما) را ایفا می­نماید.

تاثیر TDCS بر روی مغز

یکی از جنبه های TDCS توانایی آن در تغییرات قشری است که بعد از اینکه تحریک پایان یافت به وجود می­آید. پایایی این تغییرات به مدت و همچنین شدت تحریک بستگی دارد. تاثیرات مربوط به تحریک با توجه به افزایش زمان تحریک و یا زیاد شدن قدرت آن، افزایش می­ یابد. روشی که با استفاده از آن تحریک موجب تغییر عملکردهای مغزی می­شود این است که پتانسیل استراحت غشا را دپولاریزه یا هیپرپولاریزه می­کند.

هنگامی که تحریک مثبت (آندی اتفاق می­فتد جریان الکتریکی موجب دپولاریزه شدن پتانسیل استراحت شده و قابلیت تحریک نورونی و نیز شلیک ­های عصبی خودمختار را افزایش می­ دهد. همچنین هنگامی که تحریک منفی (کاتدی) اجرا شود جریان الکتریکی باعث هیپرپولاریزه شدن پتانسیل استراحت غشاء شده و کاهش قابلیت تحریک پذیری نورونی و نیز کاهش شلیک­های عصبی خودمختار را سبب می­شود.

مقایسه TDCS با ابزارهای دیگر

در حالیکه روش درمان تحریک جریان مستقیم درون جمجمه ­ای (TDCS) در حال گسترش است، اما ابزاری که در حال حاضر کاربرد بیشتری در تحریک ­های مغزی دارد، تحریک مغناطیسی درون جمجمه­ ای یا TMS است.

این تکنیک تحریک مغزی از یک کایل الکتریکی در بالای منطقه مورد نظر استفاده می­ کند و میدان­های مغناطیسی متغیری را جهت تحریک الکتریکی مختصر در مغز به وجود می ­آورد. دو نوع TMS وجود دارد: TMS مکرر و TMS تک پالس. هر دو نوع این تحریک­ ها در تحقیقات استفاده شده ­اند اما تحریک­ های طولانی ­تر و موثرتر، تنها در TMS مکرر (یا rTMS) مشاهده شده است.

همانند TDCS، در TMS نیز افزایش یا کاهش در فعالیت نورونی مورد هدف است اما روش مورد استفاده بسیار متفاوت است. تحریک جریان مستقیم درون جمجمه ­ای (TDCS) دو جهت جریان متفاوت دارد که اثرات مختلفی بر جای می­گذارند. اما در rTMS افزایش فعالیت نورونی با استفاده از تحریک با فرکانس بالا، و کاهش فعالیت نورونی با استفاده از فرکانس پایین اتفاق می­فتد.

هم TMS و هم TDCS بدون درد بوده و برای استفاده انسان ایمن هستند. اما TMS روش گران­تری است و کاربرد آن نیاز به یک شخص آموزش دیده دارد. در حالیکه استفاده از TDCS نسبتا راحت است. TMS پتانسیل فعالیت نورونی را فعال می­کند و اثرات قوی­تری را بر جای می­گذارد، در حالی ­که TDCS تنها شلیک عصبی خودمختار را افزایش داده و اثرات کمتری را برجای می­ گذارد.

یک مزیت استفاده از TDCS هنگامی که آن را با TMS مقایسه می­کنیم این است که دایره­ی اثر جزئی­تر آن، احتمال وقوع حملات تشنجی که در اثر تحریک ممکن است در اشخاص بوجود بیاید را کاهش می­دهد [20].

اثرات جانبی تحریک TDCS

تا کنون هیچ گونه خطری در مورد استفاده از این روش گزارش نشده است. اما از آنجایی که tDCS یک روش تحریک است اقدامات احتیاطی باید رعایت شود. مواردی جزئی از عوارض جانبی نیز که می تواند حین تحریک در فرد ایجاد شود وجود دارد. این عوارض عبارتند از: سوزش پوست ، تهوع ، سردرد و خارش در زیر الکترود.

در یک مطالعه اخیر که یک پروتکل بر روی 500 نفر اجرا شد تنها یک تحریک پوستی خفیف به عنوان عوارض جانبی گزارش شد. همچنین اثرات جانبی جزیی شامل تحریک پوستی، دیدن حلقه­ های روشنایی در بالای چشم، تهوع، سردرد، سرگیجه و نیز خارش جای الکترودها ممکن است در هنگام شروع تحریک یا مدتی پس از آن اتفاق بیفتد [21].

تهوع اکثرا هنگامی اتفاق می­افتد که الکترودها در بالای زایده پستانی، جهت تحریک سیستم دهلیزی جای گذاری می­شوند. حلقه های روشنایی نیز هنگامی دیده می شوند که الکترودها نزدیک چشم گذاشته می­شوند.

مطالعه­ ای بر روی 500 آزمودنی که از پروتکل­های استاندارد استفاده می­ کردند نشان داد تنها تحریک پوستی ملایم و دیدن حلقه­ های روشنایی بالای چشم را به عنوان اثرات جانبی گزارش کردند. البته روش ­هایی برای کاهش تحریک پوستی وجود دارد. آماده کردن الکترودها با محلول نمک و آماده کردن پوست با کرم مخصوص الکترود و نیز افزایش تدریجی جریان می­تواند تحریکات پوستی را کاهش دهد.

در مجموع  می توان برخی عوارض گذرا که پژوهش های علمی آن را گزارش نموده اند به قرار زیر است و اغلب مواقع این عوارض گذرا بعد از جلسه سوم یا چهارم رفع می گردند:

• احساس سوزش خفیف (75 درصد)
• احساس خستگی (35 درصد)
• خارش خفیف در ناحیه اتصال الکترودها (30 درصد)
• سردرد(8 درصد)

خطرات احتمالی TDCS

خطرات احتمالی معینی تا به امروز برای استفاده از TDCS شناخته شده­اند. این درمان برای افرادی که مستعد تشنج هستند توصیه نمی­شود، برای مثال اشخاصی که به صرع مبتلا هستند. البته تشنج ­هایی که هنگام تحریک در افراد سالم اتفاق می­ افتد به نظر نمی ­رسد که برای سلامتی آنها خطری داشته باشد.

بیمارانی که باطری قلب، دستگاه تنظیم کننده ضربان قلب و یا ایمپلنت فلزی در داخل جمجمه دارند و افرادی که دارای تشنج هستند، نمی توانند از tDCS، استفاده نمایند. همچنین در صورت وجود جای زخم در سر، محل اتصال الکترودها باید تغییر کنند [22].

TDCS و درجه ی تحمل و ایمنی

پژوهشی میزان درجه راحتی و تحمل ­پذیری TDCS را در هنگام انجام تحریک مورد ارزیابی قرار داد. این مطالعه سطح تحمل­ پذیری و راحتی تجربه شده را در نمونه بزرگی از شرکت کنندگان که تحت تحریک با شدت 2 میلی ­آمپر در مدت 30 دقیقه بودند را مورد سنجش قرار داد.

علاوه بر این، ارزیابی شد که آیا TDCS واقعی و ساختگی در هنگام اجرای درمان از هم قابل تمییز هستند یا خیر؟ این مطالعه همانند مطالعات قبلی در این زمینه به این نتیجه می­ رسد که TDCS یک ابزار تحریک عصبی مناسب و قابل تحمل است.

همچنین نتایج این پژوهش حاکی از این بود که این درمان می­تواند در طرح­ های آزمایشی مختلف بدون اینکه شرکت کنندگان بتوانند تشخیص دهند که تحریک واقعی است یا ساختگی، اجرا شود.

کاربرد های بالینی TDCS

درمان­های بالینی با استفاده از TDCS جزء امیدبخش ترین کاربردهای این تکنیک است. اثرات درمانی مختلفی در آزمایش­های بالینی نسبت به کارایی TDCS گزارش شده­اند که شامل بیماری پارکینسون [23]، زنگ زدن گوش، فیبرومگالی و اختلالات حرکتی پس از سکته می­باشند [24]. در مطالعه ­ای، بیمارانی که پس از سکته دچار مشکلات مربوط به سخن گفتن شده بودند در اثر درمان TDCS بهبود قابل ملاحظه­ ای را گزارش کردند [25].

درمان تحریکی همچنین می­ تواند درمان موثری برای اختلالات روانپزشکی گوناگون همچون افسردگی، اختلالات اضطرابی و اسکیزوفرنی باشند. همچنین برخی از محققان کاربردهای بالقوه ­ی این درمان را در بهبود توجه و تمرکز مورد بررسی قرار داده ­اند و سرانجام اینکه مطالعه در مورد مدل­ های حیوانی و انسانی نشان داده­اند که TDCS می­تواند جهت کاهش نشانگان اعتیاد نیز موثر باشد [26].

مطالعات روانشناختی عمده در خصوص کاربردهای TDCS بر گسترش شناخت و کاربرد این درمان در چگونگی تاثیر تحریکات مختلف بر پدیده ­های روانشناختی متمرکز شده ­اند. برای مثال بیشترین تحقیقات در این زمینه مربوط به تاثیر بر حافظه ­ی کاری بوده است [27]. در بسیاری از این مطالعات یک منطقه­ خاص مغزی تحریک شده و سپس اثرات این تحریک بر روی برخی از تکالیف شناختی بررسی شده است.

درمان افسردگی عمده با تحریک جریان مستقیم درون جمجمه­ ای (TDCS): نتایج پژوهش­ ها نشان می­دهد که اشکال مختلفی از تحریک مغزی برای درمان افسردگی موثر است. الکتروشوک (ECT) یکی از موثرترین درمان­ های موجود برای افسردگی است اما با ریسک بی هوشی، اثرات مضر شناختی  و نیز بار اجتماعی منفی همراه است. تحریک مغناطیسی درون جمجمه­ای مکرر (rTMS) یک گزینه ­ی کمتر تهاجمی را در درمان افسردگی مطرح می ­کند.

اگرچه این روش پرهزینه بوده و نتایج تحقیقات درباره­ ی کارایی آن همگون نیست [28]. روش دیگری که در سال های اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است، تکنیک مورد بحث ما یعنی TDCS می­باشد. آن­چه که درباره­ ی این تکنیک روشن است این است که کارایی TDCS به پارامترهایی همچون جای­گذاری الکترود و قدرت جریان بستگی دارد.

در سال­ های اخیر پیشرفت ­های مهمی در فهم آسیب­ شناسی فیزیولوژیک افسردگی مانند مطالعات تصویربرداری عصبی انجام شده است، این تصویربرداری­ ها کژکاری­ های پیشانی موضعی در فعالیت مغز را در بیماران افسرده نشان می­ دهند. بنابراین، در این صورت تکنیک­ های تحریک موضعی مغز می­توانند در درمان افسردگی بسیار مفید باشند.

در پژوهشی  یک آزمایش کنترل شده و دوسوکور را اجرا کردند تا تاثیر 5 روز اجرای تحریک آندی بر فعالیت قشر پیش پیشانی جانبی در 10 بیمار مبتلا به افسردگی عمده را بررسی کنند. بیماران به طور تصادفی در دو گروه گمارده شدند. TDCS واقعی و TDCS شم یا ساختگی. همه­ ی بیماران توسط یک ارزیاب درجه­بندی شدند که نسبت به چگونگی گمارش بیماران بی­خبر بود. همه­ی بیماران بدون عوارض TDCS را تحمل کردند.

نتایج از این قرار بود که بیمارانی که تحریک واقعی را دریافت کرده بودند کاهش معنی­داری را در مقیاس رتبه­ بندی افسردگی همیلتون و تست افسردگی بک به دست آوردند و هنگامی که نمرات آزمودنی­ هایی که TDCS ساختگی را دریافت کرده بودند بررسی شد این نتایج در مورد آنها مشاهده نشد.

اهمیت اینگونه مطالعات در این است که در واقع TDCS یک درمان تقریبا ارزان، قابل استفاده با سهولت، غیرتهاجمی و تقریبا بدون درد است. در کل باید گفت اگرچه عموماً از روش­ های غیرتهاجمی مغزی همچون TMS و TDCS برای کار بر روی اختلالات عصب شناختی همچون پارکینسون، اختلال افسردگی عمده، اسکیزوفرنی، سکته، زوال عقل، دردهای مزمن یا کشف سوالات علمی اساسی در رابطه با عملکرد شناختی استفاده می­شود تعداد رو به رشدی از پژوهش­ ها ارتقای مهارت­ هایی شناختی خاص در افراد سالم و معمولی را نیز بررسی می­ کنند [29].

این گونه مطالعات شواهدی را در حمایت از ارتقای عملکردهای شناختی مختلف در زمینه ­های منتنوعی مانند تشخیص و نام بردن عکس­ های ساده، حافظه صوتی، حافظه­ کاری و همچنین عملکردهای پیچیده مانند تشخیص هدف و بازشناسی، بهبود یادگیری ضمنی و استدلال قیاسی فراهم می­کند. همچنین پژوهش­ هایی در زمینه گوش­ به­ زنگی نیز انجام شده که با تکرار و گسترش آن می ­توان به نتایج مهمی رسید.

گوش­ به ­زنگی[30] یا حفظ تمرکز[31] به معنی توانایی توجه مستمر به یک تکلیف برای مدتی از زمان در پاسخ به وقایع محیطی است که بسیار کم اتفاق می­ افتد [32].

در واقع منظور از این اصطلاح توانایی حفظ رفتار هدف­گرا در دوره­ های متوالی و پاسخ به اهداف متناوب است و هرچه زمان انجام تکلیف بیشتر شود توانایی تشخیص اهداف کم شده و زمان واکنش افزایش پیدا می­کند، پدیده­ ای که به کاهش توجه یا گوش ­به­ زنگی[33] معروف است. در تحقیق نلسون و همکاران [34]  نقش ناحیه­ قشر پیش پیشانی جانبی در کاهش توجه یا گوش به زنگی بررسی شد.

19 آزمودنی، تحریک جریان مستقیم درون جمجمه ­ای (TDCS) را در دو زمان مختلف (دیر و زود) در طی انجام تکلیف مربوط به توجه یا تمرکز دریافت کردند. شرایط TDCS ساختگی نیز در این تحقیق لحاظ شده بود.

تاثیر TDCS واقعی در مقایسه با شرایط ساختگی یا ظاهری با استفاده از سه مقیاس مختلف شامل مقیاس رفتاری، سرعت جریان خون نیمکره ­ای و اکسیژن خون منطقه­ ای بررسی شد. نتایج از تاثیر معنی ­دار TDCS در همه شاخص­ ها حاکی بود در حالی­ که در شرایط TDCS ساختگی یا ظاهری اثری به دست نیامد.

در کل این یافته ها نشان می ­دهد که TDCS می ­تواند به نحو مناسبی در موقعیت­ هایی که افت یا تنزل عملکرد وجود دارد یا به حفظ تمرکز نیاز است مورد استفاده قرار بگیرد و یا به عنوان یک درمان بالقوه در درمان اختلالات عصب شناختی یا روانپزشکی که مستلزم حفظ تمرکز و توجه هستند، مطرح شود.

گفتنی است یکی از این اختلالات که با کمبود توجه و تمرکز و کژکاری لوب پیشانی مشخص می­ شود اختلال کمبود توجه بیش فعالی یا ADHD [35] است که می تواند در تحقیقات آینده مورد بررسی قرار بگیرد.

گسترش کاربرد TDCS

باید توجه داشت که گسترش کاربرد TDCS مرزهای جدیدی از مزایای این درمان را برای ما آشکار می­کند. یکی از این مرزها TcDCS یا تحریک جریان مستقیم درون جمجمه­ ای مخچه ­ای[36] است. بروز عصب شناختی بیماری­ ای مخچه­ ای دامنه ­ای از ناهنجاری­ های شناختی و رفتاری را در بر می­گیرد.

داده­ های آزمایشی در آزمودنی­های سالم، نقش مخچه را در یادگیری و کنترل هیجان و خلق موثر نشان می­ دهد. در واقع بیمارانی که با اختلالات مخچه­ ای مواجه می­شوند با آسیب­ های عصب شناختی گوناگون شامل نابهنجاری ­های حرکتی، شناختی و رفتاری مواجه می ­شوند [37].

مخچه انسان همچنین در کمبودهای عاطفی و شناختی به مغز یاری می­رساند [38].

نیاز به ابزارهای غیرتهاجمی به منظور تاثیرگذاری بر عملکرد مخچه در شرایط بهنجار و آسیب شناسانه باعث توسعه­ تحریک جریان مستقیم درون جمجمه ­ای مخچه ای یا TcDCS شد. همانند TDCS در اینجا نیز جریان ضعیفی در حدود 2 میلی آمپر برای دقایقی بر مخچه از طریق الکترودها وارد می­شود که تغییرات طولانی مدتی را در عملکرد مخچه بوجود می­ آورد.

TcDCS می­تواند چندین مهارت مخچه ­ای را در انسان که شامل کنترل حرکتی، یادگیری و پردازش هیجانی است تحت تاثیر قرار دهد و باید در بیماران با کژکاری مخچه ­ای یا اختلالات روانپزشکی و آنهایی که متحمل ناتوانی کارکرد نورونی شده ­اند، جهت ارتقای شکل­ پذیری نورونی مورد اثبات قرار بگیرد.

تکنیک نوروفیزیولوژیکی که در دهه­ گذشته، معمولا برای تحریک غیرتهاجمی مخچه استفاده می­شد، تحریک مغناطیسی درون جمجمه­ ای (TMS) بود. اما در حدود یک دهه است که از TDCS که تکنیکی ساده­ تر از TMS برای تنظیم نورونی مخچه ای است استفاده می­شود [39].

این درمان بر پایه ی همان اصول TDCS انجام می­گیرد که در آن تحریک مستقیم ضعیف و ثابتی با مقدار زیر 2 تا 3 میلی آمپر برای دقایقی از طریق پوست سر با استفاده از الکترودهای جایگذاری شده بر روی سر، تغییرات طولانی مدتی را در مخچه بوجود می­ آورد.

همان گونه که نتایج کاربرد بالینی TDCS در دهه­ اخیر نشان داده است، TcDCS نیز امید به درمانی کم هزینه و ایمن را افزایش داده است [40]. همچنین همانند درمان TCDS، درمان TcDCS نیز می­ تواند در شرایطی که شخص مشغول فعالیت­ های گوناگون همچون تکالیف حرکتی، شناختی و یا رفتاری است، اجرا شود.

مطالعات موجود شواهدی را فراهم می­کند که TcDCS می ­تواند عملکردهای شناختی و حرکتی مخچه ­ای را تنظیم کند. البته مطالعات دیگری نیز برای دریافتن اینکه چگونه این درمان در یک سطح بهینه عمل می­ کند مورد نیاز است.

این اطلاعات در ایجاد مداخلات جدید درمانی در موارد کژکاری­ های مخچه ­ای، همچون آتاکسی، پارکینسون، اوتیسم و اسکیزوفرنی بسیار مهم است. درگیری مخچه در اوتیسم، اسکیزوفرنی و دیگر اختلالات شناختی، عموما با کژکاری قشر پیش پیشانی همراه است. در موش­ها تحریک هسته دندانه ­ای باعث آزاد شدن دوپامین در قشر پیش پیشانی میانی می­ شود.

با گسترش این یافته ­ها در بیماران، راجرز[41] و همکارن [42] نشان دادند که تغییرات آسیب شناسی عصبی در مخچه که معمولا در اوتیسم، اسکیزوفرنی و دیگر اختلالات شناختی مشاهده می­شود می تواند توسط فعالیت دوپامینرژیک قشر پیش پیشانی میانی بوجود آید. بد تنظیمی­ های دوپامین و گلوتاماترژیک ممکن است با نقص عملکرد حافظه کاری و نظام انگیزه و پاداش همراه شوند و TcDCS می­تواند سیستم دوپامینرژیک را در بیماران دوباره تنظیم کند.

گستره­ دیگری که کاربرد بالینی و درمانی در آن بسیار مورد توجه واقع شده، حوزه­ ترک سیگار است. تکنیک TDCS از چند جهت بر درمان ترک سیگار تاثیر می­ گذارد.

اول، تنظیم کارکرد ناحیه­ ی پیشانی – آهیانه ­ای – گیجگاهی (FPT). نتایج پژوهش ­ها نشان می­دهد که تحریک کاتدی دوجانبه­ ی نواحی FPT به طور معنی­ داری توجه به نشانه­ های مرتبط با سیگار و مصرف روزانه ­ی سیگار را کاهش می­دهد. ولی تحریک آندی بر ناحیه­ ی FPT چپ و تحریک کاتدی بر ناحیه ­ی FPT راست کاهش رفتار سیگار کشیدن و یا توجه به نشانه ­های مرتبط با سیگار را نشان نمی ­دهد.

همچنین در گروهی که از TDCS ساختگی (شم) استفاده شده بود نیز تاثیری مشاهده نشد. اجرای درمان TDCS بر روی FPT می­تواند در بسیاری از نواحی مغزی مانند اینسولا، هیپوکامپ و قشر پیش پیشانی جانبی تاثیر گذاشته و از این طریق رفتار سیگار کشیدن را کاهش دهد.

این نتایج عمدتا با عملکردهای این قسمت­ های مغزی منطبق هستند. مخصوصا اینسولا که ناحیه­ بازنمایی حالت­ های درونی است و نتایج نشان می­ دهد که فعالیت آن تمایل به مصرف دارو و تسلیم در برابر نشانه ­های تحریک کننده را افزایش می­ دهد و آسیب به قشر اینسولا اعتیاد به مصرف دارو را از بین می ­برد [43].

دوم، هیپوکامپ در حافظه تداعی از جمله حافظه مربوط به سیگار کشیدن نقش موثری دارد. در واقع نشانه­های زمینه ­ای تداعی کننده سیگار می­ تواند میل به سیگار کشیدن را فراخوانی کند.

TDCS کاتدی می­تواند فعالیت هیپوکامپ را بازداری کند و بنابراین حافظه ­ی تداعی کننده ­ی سیگار را متوقف کند و این توقف حافظه می­تواند میل به سیگار کشیدن را کاهش دهد [44].

سوم، عقیده بر این است که قشر پیش پیشانی جانبی با عملکردهای شناختی سطح بالا همچون حافظه کاری و توجه دیداری – فضایی ارتباط دارد.

بنابراین تحریک کاتدی می­تواند توجه به نشانه­ های تداعی کننده سیگار را به وسیله­ بازداری فعالیت این نواحی مغزی کاهش دهد. به علاوه مطالعات نشان دهنده ­ی این است که اجرای TDCS بر روی یک طرف از قشر پیش پیشانی جانبی نیز می­تواند نشانه­ های تحریکی میل به سیگار کشیدن را کاهش دهد.

همچنین پژوهشی نشان داد که بین تغییر در توجه دیداری و مصرف سیگار در گروهی که برای آنها تحریک کاتدی دو بار انجام گرفت همبستگی مثبت وجود دارد.

چون اکثر فعالیت مراکز درمانی ترک سیگار بر نشانه­ های سیگار کشیدن می­باشد، کاهش توجه سیگاری­ ها بر این نشانه­ ها می­تواند راهبرد موثری برای جلوگیری از میل به سیگار کشیدن باشد [45]. بنابراین می­توان این­گونه نتیجه گرفت که TDCS در کاهش اشتیاق یا میل به سیگار موثر است.

فعالیت نورونی که توسط TDCS بوجود می­ آید به قطبیت الکترودها بستگی دارد. قطب آند فعالیت ­های عملکردی قشری را تسهیل می­کند، در حالی­ که قطب کاتد، این فعالیت­ ها را بازداری می­کند.

این تغییرات مربوط به قابلیت تحریکی تا ساعت­ها بعد از تحریک پایدار می­ماند. اما یکی از اشکالات این تکنیک مقدار نفوذ پایین آن است و جریان الکتریکی تنها به سطحی­ ترین لایه­ های قشری می­رسد.

تکنیک تحریک عمیق مغزی (DBS) یک تکنیک جایگزین است اما به جراحی برای جایگذاری الکترود در مغز نیاز داشته و یک درمان تهاجمی محسوب می­ شود. این موضوع باعث کاهش علاقه به استفاده از آن می­ شود.

تکنیک دیگر در این زمینه TMS است که اثراتی را در دامنه ­ی گسترده­ای از عملکردهای مغزی و شناختی نشان داده است. مطالعات نشان داده­اند که تحریک مغناطیسی درون جمجمه ­­ای (TMS) می ­تواند اعتیاد به سیگار و کوکایین را کاهش دهد. اما نسبت به TDCS بسیار گران­تر بوده و به آموزش­ های بالینی ویژه برای به کار بردن نیاز دارد.

جمع بندی ای سنج

با اینکه سال های زیادی از مطرح شدن این روش در مباحث روانپزشکی نمی گذرد، شمار فزاینده ای از پژوهش ها به بررسی اثربخشی این درمان و جنبه های مختلف آن در درمان اختلالات روانی پرداخته اند. بررسی اثربخشی این درمان تاکنون بیش از همه در مورد اختلالات افسردگی  و اسکیزوفرنیا  انجام گرفته است.

همچنین اختلالات وسواس فکری- عملی، اضطراب منتشر و بی اشتهایی عصبی نیز مورد توجه پژوهش های این حوزه قرار داشته اند. اگرچه تاکنون پژوهش های مختلفی در مورد این درمان صورت گرفته، اما پژوهشگران و متخصصان بالینی اعتقاد دارند که برای مطرح شدن جدی این درمان در خدمات روانپزشکی، هنوز نیاز به انجام پژوهش های بیشتری می باشد.

به نظر شما این مداخله می تواند برای کاهش علائم اختلالات روانی موثر باشد؟ آیا تا به حال از این روش استفاده کرده اید؟ نتایج مطالعات و بررسی های خود را در رابطه با درمان TDCS با ما به اشتراک بگذارید.

سوالات متداول