قد تعمل سماعات تحفيز الدماغ بعد كل شيء
قد تعمل سماعات تحفيز الدماغ بعد كل شيء
Anonim

تسابق الضجيج حول التكنولوجيا قبل الأدلة. الآن قد يكون الدليل اللحاق بالركب.

من وجهة نظر علمية بحتة ، فإن فكرة أنه يمكنك تغيير حدودك المادية عن طريق ضخ القليل من التيار الكهربائي عبر عقلك هي فكرة رائعة للغاية. بدون تغيير أي شيء يتعلق بكيفية تقلص عضلاتك ، أو مدى صعوبة التنفس ، أو مدى سرعة ضربات قلبك ، يمكنك (نظريًا) الانتقال أبعد أو أسرع ، لأن التحفيز الكهربائي المطبق على الجزء الأيمن من الدماغ يجعل كل شيء على وجه التحديد يشعر بالراحة. إنه توضيح مذهل جدًا لدور الدماغ في وضع الحدود المادية.

في الممارسة العملية ، تكون المياه أكثر تعكيرًا. هل يجب أن نحتفل حقًا بقدوم حقبة جديدة من تعاطي المنشطات الدماغية ، حيث يتعين على أي شخص يطمح إلى قمة المنصة أن يربط جمجمته بالربط؟ لقد كتبت كثيرًا عن تقنية تسمى تحفيز التيار المباشر للدماغ عبر الجمجمة في السنوات الأخيرة (مؤخرًا هنا) ، وقد شعرت بالارتياح سرًا لذلك ، على الرغم من أنه يبدو أنه يعمل في بيئة شديدة التحكم في المختبر ، إلا أنه كان هناك هناك دليل مقنع ضئيل أو معدوم على أن الأجهزة المتاحة تجاريًا مثل الجهاز الذي صنعته Halo Neuroscience تفعل الشيء نفسه.

للأفضل أو للأسوأ ، قد يتغير ذلك. في الشهر الماضي ، تم نشر دراستين جديدتين ووجدتا تحسينات كبيرة في الأداء الرياضي - واحدة الجري ، والأخرى ركوب الدراجات - باستخدام سماعات هالو لتحفيز الدماغ. كلا الدراستين صغيرتان ، وكلاهما يترك بعض الأسئلة دون إجابة. ولكن مع تحول تحفيز الدماغ نحو الاتجاه السائد ، فإن الأمر يستحق إلقاء نظرة على النتائج الجديدة.

عندما تقوم بتشغيل تيار كهربائي ضعيف - عادةً حوالي 2 مللي أمبير ، أصغر بمئات المرات مما هو مستخدم في العلاج بالصدمات الكهربائية - من خلال عقلك ، فإنه يغير من استثارة الخلايا العصبية المصابة ، مما يزيد من احتمالية اشتعالها خلال ساعة أو نحو ذلك. بعد تحفيز الدماغ. هناك الكثير من النظريات المختلفة (والأدلة المتضاربة) حول كيف ولماذا قد تعزز هذه التقنية القدرة على التحمل ، ولكن أكثر النظريات إقناعاً هي كما يلي:

لدواسة الدراجة ، تحتاج إلى منطقة في دماغك تسمى القشرة الحركية لإرسال إشارات إلى عضلاتك. إذا قمت بتطبيق تحفيز الدماغ على القشرة الحركية ، يمكن أن تنتقل هذه الإشارات الدماغية من الخلايا العصبية إلى الخلايا العصبية بسهولة أكبر. وفقًا لإحدى النظريات ، فإن إحساسك الشخصي بالجهد يتحدد ، على الأقل جزئيًا ، بحجم تنشيط الدماغ اللازم لتحريك عضلاتك. لذلك ، إذا كان من الأسهل إنشاء ونقل إشارات الدماغ الضرورية ، فإن فعل الدواسة أو الجري بوتيرة معينة سيكون أسهل - وبالتالي ستتمكن من التحرك بشكل أسرع أو الحفاظ على وتيرة معينة لفترة أطول.

نتيجة لذلك ، كانت النتيجة الرئيسية في بعض أوراق تحفيز الدماغ الأكثر إقناعًا هي أن أداء التحمل المحسن يسير جنبًا إلى جنب مع إحساس منخفض بالجهد منذ بداية التمرين (كما هو موضح ، على سبيل المثال ، في الرسم البياني) في هذه المقالة). هذا هو مسدس الدخان للبحث عنه.

إحدى الدراسات الجديدة ، التي نُشرت في PLOS One ، جاءت من مجموعة من الباحثين في كوريا الجنوبية بقيادة Joung-Kyue Han من جامعة Chung-Ang. قام عشرة متطوعين بإجراء اختبار تشغيل يمتد إلى وقت استنفاد بنسبة 80٪ من VO2max ، وهي وتيرة يمكنهم تحملها لمدة 20 دقيقة تقريبًا. قبل اختبار التشغيل ، تلقوا 20 دقيقة من تحفيز الدماغ الحقيقي أو الوهمي باستخدام سماعات هالو. أجرى كل متطوع الاختبار مرتين بعد عدة أيام ، مرة في كلتا الحالتين ، بترتيب عشوائي.

بعد تحفيز الدماغ الحقيقي ، استمر العداءون لمدة أطول بحوالي 15٪ في اختبار التحمل: 21.18 دقيقة مقارنة بـ 18.44 دقيقة في المتوسط. حقق سبعة من المتطوعين العشرة نتائج أفضل مع تحفيز الدماغ. بسبب الطاقة الإضافية المطلوبة حتى لتغييرات طفيفة في السرعة ، تميل اختبارات الوقت حتى الاستنفاد إلى إحداث تغييرات أكبر بكثير في الأداء من السباقات أو تجارب الوقت: تقدير متحفظ هو أن زيادة بنسبة 15 في المائة في الوقت المستنفد. ما يعادل سرعة السباق بنسبة 1٪ تقريبًا. مع ذلك ، هذه مشكلة كبيرة.

لا يمكن لأي من القياسات الموجودة أسفل العنق أن تفسر التغيير في الأداء: كان معدل ضربات القلب واستهلاك الأكسجين والتنفس متماثلًا في أي وقت مع أو بدون تحفيز الدماغ. بشكل غير متوقع ، كان التصنيف الذاتي للجهد الملحوظ هو نفسه أيضًا في كلتا الحالتين. هذا يقوض فكرة أنك تدوم لفترة أطول على جهاز المشي لأنه يبدو أسهل ، ويتعارض مع النتائج السابقة التي ذكرتها أعلاه. في حين أن هناك مناقشة مطولة لهذه النتيجة في الورقة ، فإن المحصلة النهائية هي أنهم ليسوا متأكدين مما يجب عليهم فعله.

الورقة الثانية ، التي نُشرت في Frontiers in Physiology بواسطة مجموعة بقيادة Xinyan Zheng من جامعة شنغهاي للرياضة في الصين ، تبحث في ركوب الدراجات السريعة والأداء المعرفي. التصميم مشابه جدًا ، مع تسعة متطوعين يقومون بمهمة ركوب الدراجات التي تتضمن خمس سباقات شاملة كل منها ست ثوانٍ مع 24 ثانية من الدواسة السهلة بينهما.

وكان التطور الإضافي هو تضمين اختبارين معرفيين ، أحدهما قبل تحفيز الدماغ والآخر بعد اختبار ركوب الدراجات. استخدموا شيئًا يسمى اختبار Stroop ، والذي يتضمن الاستجابة للكلمات الملونة (مثل "أخضر") لأنها تومض على شاشة بلون خط قد يتطابق أو لا يتطابق مع الكلمة. صدقني ، الأمر محير أكثر مما يبدو عندما تحاول القيام بذلك! إنه اختبار للوظيفة التنفيذية يُستخدم أحيانًا لتقييم مدى تأثر وقت رد فعلك واتخاذك للقرار بالإرهاق العقلي.

مرة أخرى ، كان أداء الأشخاص أفضل بعد تحفيز الدماغ ، على الرغم من أنهم لم يتمكنوا في هذه السباقات القصيرة جدًا التي مدتها ست ثوانٍ من قياس الجهد الملحوظ (والذي يُفترض أنه تم تجاوزه في كل مرة على أي حال). إليك ما بدا عليه متوسط الطاقة الناتجة في سباقات السرعة ، مع (المربعات المظلمة) وبدون (المربعات الضوئية) تحفيز الدماغ:

صورة
صورة

كان تحليل النتائج المعرفية أصعب قليلاً ، لكن يبدو أن هناك فائدة. في اختبار Stroop "غير المتناسق" (الموقف الأصعب حيث لا يتطابق لون الكلمة والخط) ، انخفض معدل دقة الاستجابة بعد التمرين بعد التحفيز الوهمي للدماغ ، ولكنه زاد بعد التمرين بعد التحفيز الحقيقي. بعض النتائج الأخرى مثل وقت رد الفعل والدقة "المتطابقة" لا تظهر أي تأثير ، لذلك أنا أقل ثقة في هذه النتائج ، لكن الباحثين يشيرون إلى أنه إذا كان التعزيز المعرفي حقيقيًا ، فقد يكون مهمًا في الرياضة حيث يكون اتخاذ القرار مهمًا ، مثل كرة القدم ، والرياضات الفنية مثل التزلج وركوب الدراجات في الجبال.

أشياء مثيرة للاهتمام ، ولكن في خطر أن تبدو وكأنها مفسد للحفلات ، اسمحوا لي أن أعود إلى بعض التحذيرات. تعرض أقسام المناقشة في كلتا الورقتين جميع أنواع الأفكار "المعقولة بيولوجيًا" حول كيفية عمل تحفيز الدماغ: قد تتحدث منطقة الدماغ أ إلى منطقة الدماغ ب التي قد تتحدث عن منطقة الدماغ ج ، وكلها تلعب أدوارًا مختلفة ، وبطريقة ما يؤدي هذا إلى الجري بشكل أسرع على الرغم من أن إحساسك بالجهد لم يتغير حقًا. هناك الكثير من "الثمار" هناك.

(حسنًا ، لا يمكنني المقاومة. إليك عينة موجزة من ورقة ركوب الدراجات: "أولاً ، المدخلات الحسية من النظام المحيطي إلى M1 تقلل من ناتج المحرك (التعب فوق النخاعي) ، والمسار العصبي الذي يربط بين الحبل الشوكي ، والمهاد ، والثانوي تشكل القشرة الحسية الجسدية ، والقشرة المعزولة الإنسي ، والقشرة الحزامية الخلفية ، والقشرة الحزامية الأمامية ، ومنطقة أمام الحركة ، ومنطقة المحرك التكميلية (SMA) ، والقشرة الحركية الأولية نظام التثبيط … ". يجب تقييم الفرضية في الدراسات المستقبلية. ")

الآن ، لا يعني مجرد تعقيد شيء ما أنه خطأ. لكن فشل الدراسات في تقديم بعض الأفكار الواضحة حول كيفية تحسين الأداء أمر مقلق بعض الشيء. سأكون أكثر ثقة في النتائج إذا كانت الدراسة الجارية قد شهدت تغيرًا في تصور الجهد ، كما أظهرت الدراسات المعملية السابقة.

الشيء الآخر الذي يثير فضولتي هو مواضع الأقطاب الكهربائية. لتشغيل تيار كهربائي ، تحتاج إلى قطبين. في هذا النوع من تحفيز الدماغ ، يزيد القطب الموجب من استثارة الخلايا العصبية القريبة ؛ سيكون للكاثود تأثير معاكس ويقلل من استثارة. في عام 2017 ، اقترح الباحث في جامعة كينت Alexis Mauger أن أحد أسباب النتائج غير المتسقة في دراسات تحفيز الدماغ هو أن الآثار السلبية للقطب السالب تتداخل مع التأثيرات الإيجابية للأنود. من خلال تحريك الكاثود من الجمجمة وعلى الكتف ، حصل على نتائج أفضل في تحسين الأداء باستمرار.

يتضمن تكوين سماعات Halo في الدراسات ثلاثة أقطاب كهربائية: قطب موجب في أعلى الرأس ، وكاثودان في منتصف الطريق نحو الأذن على كلا الجانبين (تصور مجموعة نموذجية من سماعات الرأس مع تشغيل النطاق عبر الجزء العلوي من الرأس. رئيس). من الناحية النظرية ، يرسل هذا تيارًا معززًا للإثارة عبر القشرة الحركية على جانبي قمة الرأس. ولكن ما مدى أهمية الموقع الدقيق للأقطاب الكهربائية؟ هل هناك آثار سلبية من وجود الكاثودات قريبة جدًا من القطب الموجب؟

قد تكون إحدى الإجابات على هذه الأسئلة هي: حسنًا ، قام المتسابقون وراكبو الدراجات بتحسين أدائهم ، لذلك من الواضح أن الأقطاب الكهربائية جيدة كما هي. لكن هذا استنتاج محفوف بالمخاطر. هذه تقنية جديدة ومثيرة جدًا ، وأعتقد أن هناك العشرات من المعامل حول العالم تجري تجارب مع Halo. هذه هي الدراسات الأولى المتعلقة بالأداء التي رأيتها - ولكن من المستحيل معرفة عدد الأشخاص الآخرين الذين يجلسون في أدراج المكتب لأن النتائج كانت مملة للغاية بحيث لا يمكن نشرها.

بعبارة أخرى ، لا تقدم هذه الدراسات بأي حال الكلمة الأخيرة بشأن أداء Halo. هناك الكثير من الأسباب لتظل حذرا. ومع ذلك ، عند النظر إليها بالاقتران مع الدراسات المعملية السابقة ، فإن النتائج موحية بشكل رهيب. أفضل تخميني في هذه المرحلة هو أن تحفيز الدماغ الذي يتم تنفيذه بعناية ربما يكون قادرًا على تعزيز أداء التحمل. حتى الآن ، كنت متشككًا جدًا في أن إعداد Halo يفي بهذا الحد. لكنني على استعداد لإعادة النظر.

موصى به: