Микрополяризация

Микрополяризация относится к неинвазивным транскраниальным методам электростимуляции головного мозга. Это метод обеспечивает передачу слабого постоянного тока целевым кортикальным структурам. Электрический микроток передается в головной мозг через электроды на голове. В англоязычной литературе название метода обозначается как «Транскраниальная стимуляция постоянным током» (tDCS).

При этом типе неинвазивной стимуляции мозга используется слабый электрический ток, силой от 0,5 до 2 мА, чтобы стимулировать мозговую активность. Чаще всего метод используется для помощи детям с когнитивными и поведенческими проблемами разной степени выраженности.

Электрические микротоки помогает мозгу быстрее усваивать новую информацию. Микрополяризация безопасна для здоровья и может улучшить внимание и память ребенка или подростка после перенесенных травм или заболеваний головного мозга. Также метод эффективен и у детей с расстройствами внимания, страдающих синдромом дефицита в внимания и гиперактивности (СДВГ).

В каких случаях показана микрополяризация детям?

Кроме вышеупомянутых состояний микрополяризация используется для облегчения хронических болей, способна уменьшить выраженность таких заболеваний, депрессия и другие психоневрологические состояния (например, у детей с расстройствами фетального алкогольного спектра (FASD)), а также помочь в реабилитации пациентов, перенесших инсульт (в том числе – перинатальный).

Для здоровых детей микрополяризация помогает улучшить обучение, память и концентрацию внимания, а также улучшить грубые моторные навыки.

Как работает микрополяризация?

Транскраниальная стимуляция постоянным током — это безболезненная и относительно простая форма мягкой стимуляции мозга. Ток во время процедуры подается через электроды, прикрепленные к коже головы. Может выполняться несколько видов микрополяризации. При использовании положительно заряженного электрода (анода) процедура может стимулировать / возбуждать активность нейронов в нижележащих частях мозга. При использовании катода (отрицательно заряженного электрода) процедура может подавлять или снижать активность клеток мозга.

Применение анодной стимуляции моторной коры может потенциально помочь грубые моторные навыки или способность выполнять моторную задачу, регулируя активность в этой области. Размещение анодного электрода над дорсолатеральной префронтальной корой (областью мозга, важной для познания и мыслительных способностей), может улучшить внимание, беглость речи и память. Положительная, так и отрицательная стимуляция затылочных долей может улучшить зрительное восприятие маленьких пациентов.

Мягкий характер транкраниальной микрополяризации не вызывает возбуждения клеток мозга, но изменяет их готовность к активности. В случае анодной стимуляции микрополяризация увеличивает их возбудимость, позволяя им легче реагировать. Катодная стимуляция снижает частоту спонтанного возбуждения. Поскольку мозг обладает способностью меняться с течением времени (нейропластичность), это изменение возбудимости нейронов может потенциально способствовать изменениям в функциях мозга. Со временем создаются и укрепляются новые синаптические связи, важные для когнитивных процессов, таких, как обучение и память.

Долгосрочные эффекты процедуры могут сохраняться до 12 месяцев и сопровождаются модификациями внутриклеточного уровня цАМФ и кальция. Также исследования показали, что после микрополяризации происходят изменения в локальной концентрации нейромедиаторов ГАМК и глутамата, важных для синаптических механизмов, реализующих обучение и память.

Как проходит сеанс микрополяризации?

Сеанс обычно длится до 20 минут, и ребенок может быть как активным, так и пассивным. Активные участники будут выполнять задание либо во время периода стимуляции, либо вскоре после него, например, когнитивную деятельность, такую ​​как последовательное обучение, или повторяющуюся задачу, такую ​​как воспроизведение музыкального произведения.

Пассивные участники не выполняют никаких задач ни во время, ни после стимуляции.

Чаще всего микрополяризация сочетается с учебным заданием, при этом идея состоит в том, что стимуляция усилит эффект от выполнения этого задания, что приведет к большему поведенческому или когнитивному выигрышу, так как транскраниальная стимуляция усиливает нейропластические эффекты, возникающие в процессе обучения.

Многие эффекты от процедуры проявляются позже — обычно в течение первого часа после окончания сеанса. Этот промежуток времени называется «окном возможностей», и, в зависимости от уровня и продолжительности первоначальной стимуляции, оно может длиться от 30 до 90 минут. То, что ребенок делает в это время, может вносить изменения в мозг, активно строя новые синаптические связи. Например, скорость выполнения заданий может увеличиться, либо улучшится координация движений. Если стимулировалась дорсолатеральная префронтальная кора, в это период ребенок будет более восприимчив к запоминанию информации. К более надежным эффектам приводит не одна процедура, а несколько сеансов в течение последовательных дней.

Побочные эффекты микрполяризации

Электростимуляция неправильной области мозга может вызвать аномальные паттерны мозговой активности в этой области мозга и взаимосвязанных областях. Например, повторная стимуляция теменной коры для повышения математических когнитивных компетенций на стадиях развития мозга, когда префронтальная кора играет более важную роль в развитии, может не только не дать никаких улучшений, но даже ухудшить производительность и привести к атипичному развитию мозга.