تحریک عمقی مغز در ابتدا، تحریک عمیق مغز مدرن به عنوان یک درمان جراحی برای بیماری پارکینسون پیشرفته اختراع شد. یکی از راههای افزایش دوپامین در مغز، دادن دارویی مانند L-DOPA به فرد است. اما این داروها همیشه مؤثر نیستند و در دوزهای بالا میتوانند عوارض جانبی مخربی ایجاد کنند. چند دهه پیش، دانشمندان کشف کردند که تحریک عمیق مغز کاشته شده از طریق جراحی میتواند تقریباً جایگزین نقش دوپامین در شروع حرکت شود. با قرار دادن الکترودهای کوچک در مناطقی که معمولاً توسط دوپامین مهار یا تحریک میشوند، میتوانند مدارهای ناکارآمد در مغز را ربوده و عملکرد آنها را به چیزی بسیار نزدیکتر به حالت عادی بازگردانند. به نظر میرسد داستان علمی تخیلی است، اما با موفقیت در بیش از یک میلیون بیمار در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته است و برای افراد مبتلا به بیماری پارکینسون شدید، راه نجاتی بوده است و بیماران را قادر میسازد تا دوباره راحتتر راه بروند، صحبت کنند و حرکت کنند.
در ناحیهای عمیق از مغز، قشر کمربندی قدامی ، که میبرگ قبلاً نشان داده بود، ناحیهای کلیدی در ایجاد افسردگی است. این ناحیه از مغز وقتی داوطلبان غمگین بودند، فعالیتش افزایش مییافت و پس از درمان موفقیتآمیز افسردگی فعالیتش کاهش مییافت. این کار اولیه به میبرگ و تیمش هدف معقولی داد که در آن فکر میکردند تغییر فعالیت با برق میتواند به طور علّی خلق و خوی بیماران را تغییر دهد. در چهار نفر از شش بیمار در آزمایش، تحریک عمیق مغز باعث بهبودی «چشمگیر و پایدار» افسردگی شد. هر بیمار در طول عمل احساس تغییر در خلق و خوی خود را گزارش کرد – وقتی الکترود روشن میشد، آنها «ناپدید شدن خلأ» را احساس میکردند، یا تیز شدن جزئیات بصری در اتاق یا تشدید رنگها را توصیف میکردند. این امر به ویژه قابل توجه بود زیرا قبلاً هیچ چیز واقعاً در این بیماران مؤثر نبود. و ناحیهای که میبرگ و تیمش انتخاب کرده بودند برای اثر ضد افسردگی بسیار مهم بود .تحریک عمقی مغز نه تنها افسردگی را بهبود میبخشید، بلکه این کار را به دلیل تأثیر آن بر ناحیهای از مغز که تحریک شده بود، انجام میداد – با نزدیکتر شدن فعالیت مغز به حالت عادی، بیماران احساس بهتری داشتند – و حالشان بهتر میشد.
آزمایش میبرگ، شیوه تفکر ما در مورد درمانهای افسردگی و سایر اختلالات سلامت روان را متحول کرد. تغییر ناگهانی، مستقیم و خاص مناطق مغز، درمانی محتمل و امکانپذیر برای اختلالات شدید روانی به نظر میرسید. امروزه این رویکرد تحریک عمیق مغز با جراحی در سراسر جهان در حال آزمایش است و با قرار دادن الکترودها در مناطق مختلف، بیماران مبتلا به سایر اختلالات عصبی-روانی از جمله اختلال وسواس فکری-عملی و سندرم تورت را با موفقیت درمان کرده است (به دلیل خطرات ناشی از جراحی، این روش فقط در بیمارانی با اشکال بسیار شدید این بیماریها که همه درمانهای دیگر برای آنها شکست خورده است، آزمایش میشود). اگرچه این روش انقلابی بوده است، اما مسیر درمانهای هدفمند مغز در سلامت روان هموار نیست. مانند آزمایش اولیه میبرگ، برخی از بیمارانی که برای افسردگی تحت تحریک عمیق مغز قرار گرفتند، بهبودی معجزهآسایی نشان دادند و احساس کردند که تحریک نجاتبخش است. اما از زمان این کار اولیه، تحریک عمیق مغز برای افسردگی در هالهای از بحث و جدل گرفتار شده است. در سال ۲۰۱۳، بزرگترین آزمایش بالینی تحریک عمیق مغز برای افسردگی توسط حامی مالی آن متوقف شد، زیرا نتایج اولیه آنطور که انتظار داشتند امیدوارکننده به نظر نمیرسید. شکست این آزمایش باعث گمانهزنیهای شدیدی در جامعه علمی و پزشکی شد. گزارشهای روایی در مورد عوارض جانبی از بیماران حاضر در آزمایش به بیرون درز کرد. دانشمندان علوم اعصاب و روانپزشکان زمزمههایی از همکاران خود شنیدند مبنی بر اینکه تحریک عمیق مغز برای افسردگی مؤثر نیست و شاید حتی خطرناکتر از مفید بودن باشد – بازگشتی به ریشههای تاریک تحریک مغز.
بسیاری از دانشمندان شروع به این فکر کردند که بهبودیهای معجزهآسای قبلی فقط نمونه دیگری از یک اثر دارونمای بسیار قوی هستند. و انصافاً، دارونما در اثرات هر درمانی نقش دارد، اما هرچه یک درمان غیرمعمولتر و تهاجمیتر باشد (“باتری بزرگتر”)، انتظارات فرد در مورد بهبودی قویتر خواهد بود.
اما سپس اتفاق جالبی برای بیماران در آزمایش ناموفق افتاد. اگرچه پس از توقف آزمایش، هیچ بیمار جدیدی الکترودهای تحریک عمیق مغزی دریافت نکرد، اما به بیمارانی که قبلاً الکترود در بدنشان کاشته شده بود، اجازه داده شد که به کار خود ادامه دهند و ماهها و سالها تحت نظر بودند. در طول این مدت، تعداد بیشتری شروع به بهبودی کردند. دو سال بعد، نیمی از بیماران – که تعداد زیادی در این گروه شدید بودند – افسردگیشان به طور قابل توجهی کاهش یافته بود.
این مطالعه نمونه خوبی از دشواری اجرای یک آزمایش بالینی است: اگر خیلی زود یک نقطه پایان را انتخاب کنید، آزمایش شما شکست خورده اعلام میشود؛ یک درمان مفید میتواند برای همیشه از دست برود. اما تحریک عمیق مغزی همچنین نمونهای افراطی از یک درمان سلامت روان است که برای برخی درست و برای برخی دیگر نادرست است. داستانهای منفی تا حدی درست بودند: برخی از بیمارانی که تحریککنندهها در بدنشان کاشته شده بود، بدتر شدند یا الکترودهایشان دچار عفونت شد؛ برخی در اثر خودکشی جان باختند. فهمیدن اینکه چه چیزی باعث این اثرات به طرز چشمگیری متفاوت درمان میشود، و چگونه میتوان عوارض جانبی را در آینده کاهش داد، کاملاً حیاتی است.
همانند تحریک الکتریکی فراجمجمهای، تأثیر تحریک عمقی مغز بر مغز و اینکه آیا به افسردگی فرد (یا علائم هر اختلال روانی دیگر) کمک میکند یا خیر، ارتباط نزدیکی با وضعیت اولیه مغز او دارد. این واقعیت ساده ممکن است عامل اصلی تغییرپذیری در «کارآمدی» یک مداخله، حتی برای درمانهایی مانند داروهای ضد افسردگی و رواندرمانی باشد. تحریک مغز باید بتواند این مشکل را بهتر حل کند، زیرا میتوان مقدار آن را تنظیم کرد، اما یکی از بزرگترین موانعی که مانع تحریک مغز شخصیسازی شده میشود، این است که ارزیابی فعالیت مغز هر فرد در زمان واقعی بسیار دشوار است.
اما فعالیت مغز افراد ممکن است روز به روز یا لحظه به لحظه تغییر کند، و دانستن اینکه در آن لحظه دقیق چگونه بوده است، میتواند به افزایش یا کاهش تحریک مغز بسته به وضعیت فعلی مغز کمک کند. ایده پزشکی شخصیسازیشده اخیراً در تحریک عمیق مغز به واقعیت تبدیل شده است، جایی که الکترودهای کاشتهشده میتوانند فعالیت سلولهای مغزی خاص را رصد و همچنین تحریک کنند. این رویکرد هنوز در روزهای بسیار اولیه است. یک بیمار که افسردگیاش به هیچ درمان دیگری پاسخ نداده بود، الکترودی دریافت کرد که به وضعیت فعلی مغز او «گوش میداد» و میزان الکتریسیته تحویل داده شده را مطابق با وضعیت فعلی مغز تغییر میداد. این امر امکان یک درمان ظریف را فراهم کرد که نه تنها با مغز این بیمار، بلکه با نوسانات روزانه فعالیت مغز او نیز متناسب بود. بدون شک این یک موفقیت برای این بیمار بود، اما دستیابی به آن بسیار دشوار بود، که شامل جراحی و جلسات ضبط متعدد بود، و توانایی آن برای درمان در مقیاس بزرگتر هنوز ناشناخته است.
تحریک عمیق مغز پتانسیل بالقوهای برای بیمارانی دارد که در انتهای خط هستند – بیمارانی که گزینههای دیگرشان تمام شده است. مانند هر درمان مؤثر دیگری در حوزه سلامت روان، تحریک عمیق مغز ممکن است برای برخی از بیماران بهتر از دارونما نباشد. در مورد درمانی که شامل خطرات جراحی است، شناسایی این افراد و بهینهسازی نحوه تحریک مغز آنها یک اولویت فوری برای حوزه من است. امید است که در آینده به بیماران «مناسب» همچنان این گزینه پرخطرتر ارائه شود. بهترین شواهد این است که برای برخی افراد به خوبی کار میکند؛ افرادی که هیچ گزینه درمانی دیگری ندارند اما ممکن است با این گزینه امید پیدا کنند. برای بقیه افراد، رویکردهای تحریک غیرتهاجمی مغز، با ناتوانی در هدف قرار دادن مناطق عمیقتر اما با ریسک پایینتر، در نهایت میتوانند به اندازه دارو و رواندرمانی رایج شوند. یک گزینه واسطه نیز ممکن است در راه باشد، زیرا انواع جدید تحریک غیرتهاجمی مغز در حال حاضر در حال توسعه هستند که ممکن است بتوانند مناطق عمیق مغز مانند آمیگدال را بدون جراحی هدف قرار دهند.
بهتر از حالت عادی
منطقی است که تصور کنیم اگر تحریک مغز میتواند مغز افراد دارای سلامت روان و بیماریهای عصبی را بهبود بخشد، آیا میتواند یک مغز سالم را نیز بهبود بخشد – مغز شما را بهتر از حالت عادی کند؟
در دهه ۲۰۱۰، آزمایشهای تحریک الکتریکی مغز الهامبخش تعدادی از «نوروهکرها» بود که آزمایشها و آزمایشهای خانگی را روی خودشان انجام میدادند. نوروهکرها دستگاههای غیرپزشکی را از اینترنت خریداری میکردند یا کیتهای خودساخته را با استفاده از یک باتری ۹ ولتی میساختند به این امید که خلق و خوی عادی، هوش یا حتی مهارت خود در بازیهای ویدیویی را بهبود بخشند. میتوانید جذابیت آن را ببینید – مانند داروهای هوشمند، راهی برای تقویت تواناییهای طبیعی شما.
مردم تنظیمات خود را به اشتراک گذاشتند، تحریک روزانه یا حتی چند بار در روز را توصیه کردند، و نواحی مختلف مغز را امتحان کردند – برخی از آنها آزمایش نشده بودند. اینکه همه چقدر دقیق بودند، چقدر هر تغییری که در ساخت، تنظیم و ارائه تحریک مغز ایجاد میکردند، مستند بود.
آنها در تاپیکهای انجمن نوشتند که در بازیهای ویدیویی خاصی شکستناپذیر شدهاند؛ اینکه نمرات آنها در مدرسه از C به A افزایش یافته است. برخی با اضطراب و خلق و خوی پایین دست و پنجه نرم میکردند، اما از زمانی که شروع به تحریک مغز خود کردند، دیگر این مشکلات آنها را آزار نمیدهد.
این طور فرض می شود که همه آنها فقط اثرات دارونمای عظیمی را تجربه میکنند! و خب، این احتمالاً برای بسیاری صادق است. شواهد بسیار متفاوتی در مورد اینکه آیا تحریک الکتریکی خفیف مغز میتواند باعث تغییر چشمگیری در هر یک از این موارد شود، علاوه بر انتظارات شگفتانگیزی که ممکن است هنگام بستن یک محرک الکتریکی به پیشانی خود داشته باشید، وجود دارد. وقتی این کار در یک محیط تحقیقاتی کنترلشده انجام شود، به نظر میرسد برخی از مزایای شناختی و خلقی وجود دارد، اگرچه کمی ظریفتر و/یا متغیرتر از تصور اولیه هستند. اما حتی اگر بدون شک در آزمایشگاه ثابت شود، روشهای مورد استفاده توسط هکرهای عصبی اغلب فقط تطابق مبهمی با مطالعات علوم اعصاب دارند که ادعا میکنند از آنها تقلید میکنند، و از آنجا که آنها به حکایات جذابی متکی هستند که نمیتوانند اثرات دارونمای عظیم ناشی از تحریک مغز را توضیح دهند، نتایج آنها میتواند بسیار فراتر از نتایج هر آزمایش آزمایشگاهی باشد. امتحان کردن تنظیمات جدید و آزمایش نشده همچنین میتواند منجر به عوارض جانبی پیشبینی نشده شود. در نوروهکرها، سوختگی پوست سر شایع است و زمانی رخ میدهد که شدتها از حد مجاز فراتر رفته یا تنظیمات ارسال اشتباه اعمال شده باشد.
یک نفر در حین استفاده از روش فوق بینایی رنگی خود را از دست داده است – گیرنده متقاعد شده بود که این باعث شده است که بینایی او برای همیشه سیاه و سفید شود.این عارضه جانبی هرگز در تعداد زیادی از مطالعات آزمایشگاهی گزارش نشده است، بنابراین میتواند ربطی به تحریک یا نوعی اثر «نوسبو» نداشته باشد، اما همچنین میتواند یک عارضه جانبی یک محرک یا تنظیمات غیرمعمول باشد که توسط نوروهکر استفاده شده است.
به نظر نمیرسد عوارض جانبی منفی، هیجان علاقهمندان به تکنیکهای تحریک مغز یا دانشمندان را برای شروع کاوش در روشهای مختلف تحریک مغز برای تقویت مستقیم مدارهای مغزی مرتبط با سلامت روان، کاهش داده باشد.