Într-un studiu revoluționar, cercetătorii au utilizat cu succes o nouă tehnică de stimulare cerebrală noninvazivă pentru a modula activitatea cerebrală profundă, conducând la îmbunătățirea învățării motorii, în special la adulții în vârstă. Această descoperire, publicată în Nature Neuroscience, are implicații semnificative pentru înțelegerea funcției creierului și ar putea deschide calea pentru noi tratamente pentru diverse tulburări cerebrale.
Înainte de acest studiu, cercetătorii utilizau în principal metode invazive sau tehnici noninvazive mai puțin țintite pentru a studia structuri cerebrale profunde, cum ar fi striatumul, crucial pentru învățarea motorie.
Aceste metode tradiționale necesitau proceduri chirurgicale sau nu puteau ținti în mod specific regiunile cerebrale mai profunde fără a afecta zonele de deasupra acestora. Recunoscând aceste limitări, cercetătorii au căutat un mod noninvaziv, dar precis, de a stimula aceste zone cerebrale profunde pentru a înțelege și îmbunătăți procesele de învățare motorie.
„Tulburările mintale impun o povară personală și financiară societății, afectând pacienții și familiile lor, și costând aproape 1 trilion de euro anual în UE”, a explicat autorul studiului, Friedhelm Hummel, care deține Catedra Defitchech de Neuroinginerie Clinică la Școala de Științe ale Vieții de la EPFL.
„Dezvoltarea terapiilor eficiente pentru aceste boli rămâne o provocare datorită complexității creierului și simptomelor mentale. Abordările actuale de tratament, de exemplu, medicamentele psihotrope, nu se bazează pe progrese recente în neuroștiințe și neurotehnologie, au o eficacitate limitată și vin cu efecte secundare.
O preocupare specială o reprezintă simptomele care rezistă abordărilor actuale de tratament, ce apar la până la jumătate dintre pacienții cu o tulburare mintală majoră, cum ar fi schizofrenia, accidentul vascular cerebral, demența, dependența sau depresia.” Abordarea acestei nevoi nesatisfăcute necesită o perspectivă nouă și soluții inovatoare,” a spus Hummel.
„Aceste tulburări și simptomele respective sunt reprezentate prin interacțiuni patologice ale rețelelor cerebrale cu structuri centrale ale acestor rețele adânc în creier, cum ar fi striatumul sau hipocampusul. Astfel, aceste structuri sunt ținte potențial promițătoare pentru strategii de intervenție bazate pe neuromodulare.”
„Tehnologia neurologică actuală ne permite să țintim aceste zone doar invaziv datorită limitărilor abordărilor non-invazive actuale, cum ar fi TMS. Cu toate acestea, abordările invazive prezintă mai multe riscuri de efecte secundare și suferă de acceptabilitate, în special în tulburările de sănătate mintală.
Astfel, este critic important să dezvoltăm noi neurotehnologii non-invazive pentru a ținti în mod specific aceste regiuni cerebrale profunde pentru a deschide calea către noi strategii de tratament pentru aceste simptome nesatisfăcute în tulburările de sănătate mintală.”
„Conceptul actual de stimulare electrică transcraniană prin interferență temporală (tTIS) ne-ar putea permite să abordăm acest decalaj menționat și deficiențele, prin urmare am abordat acest subiect într-o serie de studii,” a declarat Hummel.
„În acest scop, am selectat ca țintă striatumul, deoarece este o zonă centrală implicată în patofiziologia și recuperarea din mai multe tulburări neurologice și psihiatrice, cum ar fi accidentul vascular cerebral, dependența, anxietatea, depresia sau tulburările neurodegenerative, cum ar fi spectrul Parkinson.”
Studiul a implicat 45 de participanți sănătoși, împărțiți în două experimente. Primul experiment a inclus 15 adulți tineri care au fost supuși imagisticii prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI) în timp ce efectuau o sarcină de apăsare secvențială a degetelor.
Cercetătorii au utilizat tTIS în timpul acestei sarcini pentru a modula activitatea striatală, folosind o secvență de pulsuri electrice, cunoscută sub numele de „theta burst”, pentru a modifica activitatea cerebrală la participanții lor umani.
