Pobudzanie mózgu prądem pomaga myśleć, ale powoduje zmęczenie psychiczne

Przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (z ang. transcranial direct current stimulation, tDCS) to nieinwazyjna metoda neuromodulacji mózgu. Podczas zabiegu do skóry głowy przykłada się elektrody i przez pewien czas przepuszcza bardzo słaby prąd stały (zwykle o natężeniu 0,5–2 mA). Dzięki tDCS można zwiększyć lub zmniejszyć pobudliwość konkretnych obszarów mózgu.

Metoda jest badana i stosowana jako wsparcie terapii między innymi przy depresji, ADHD, problemach z koncentracją, rehabilitacji po udarach mózgu, padaczce, chorobach neurodegeneracyjnych czy przewlekłym bólu. Zabieg jest bezbolesny; pacjent może czuć lekkie swędzenie, mrowienie lub ciepło w miejscu przyłożenia elektrod.

Naukowcy z Uniwersytetu w Monachium (Niemcy) stymulowali prądem stałym związany z wysiłkiem umysłowym obszar mózgu zwany grzbietowo-boczną korą przedczołową. Na głowach 31 ochotników, u których nie stwierdzono żadnych problemów zdrowotnych, umieszczono elektrody. Podczas półgodzinnej sesji w skanerze MRI uczestnicy przez 20 minut wykonywali trudny test pamięciowy typu „3-back”, wymagający zapamiętania i zidentyfikowania elementu, który pojawił się trzy pozycje wcześniej w prezentowanej sekwencji.

Następnie zaproponowano im 1 euro za wykonanie łatwego zadania lub 2 euro za trudniejsze zadanie.

Mój jest ten kawałek mózguGdy patrzymy na własny telefon albo rozpoznajemy swoją twarz na zdjęciu, w głowie nie działa żaden pojedynczy „ośrodek własności”. Poczucie, że coś należy do nas, powstaje z dynamicznej współpracy kilku struktur w prawej półkuli.

W trakcie testu „3-back” stymulowano mózgi losowo wybranych ochotników (którzy nie wiedzieli, że ich mózgi są pobudzane).

Osoby, których mózg poddano działaniu prądu elektrycznego, osiągały w trudnych zadaniach lepsze wyniki, reagowały szybciej i dokładniej niż osoby, które nie były stymulowane. Na przykład ich średni czas reakcji wyniósł 0,98 sekundy, gdy w grupie otrzymującej stymulację pozorną (placebo) było to 1,12 sekundy. Jednak potraktowane prądem osoby odczuwały później także większe zmęczenie psychiczne.

Po zakończeniu testów, dzięki zastosowaniu nieinwazyjnej techniki zwanej spektroskopią rezonansu magnetycznego, stwierdzono, że u osób poddanych stymulacji tDCS wyższy był poziom neuroprzekaźnika o nazwie glutaminian w obrębie grzbietowo-bocznej kory przedczołowej. Im wyższy poziom glutaminianu, tym większe było prawdopodobieństwo, że badani wybiorą zadanie za 1 euro zamiast zadania za 2 euro.

Glutaminian (kwas L-glutaminowy) jest jednym z neuroprzekaźników występującym w ośrodkowym układzie nerwowym. Jest odpowiedzialny za regulowanie wielu funkcji fizjologicznych takich jak: uczenie się, zachowanie, pamięć, poruszanie się, koordynacja ruchowa.

Zdaniem autorów wyniki eksperymentu mogą dowodzić, że zmęczenie umysłowe wynika z nagromadzenia glutaminianu, który w wysokich stężeniach może być szkodliwy dla komórek, dlatego w chwilach odczuwania zmęczenia umysłowego warto zrobić sobie przerwę.

Przeczytaj także: „Zdrowie mózgu coraz ważniejsze. Neurolodzy chcą wspólnych działań i zmian w systemie”.