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Für Jahrzehnte haben Wissenschaftler davon geträumt, wie Elektrizität verwendet werden könnten, zu ändern, das menschliche Gehirn. Durch verändern seiner impulsmuster mit strömen, hoffen die Wissenschaftler nicht nur die Behandlung von psychischen Krankheiten, sondern der Verbesserung der menschlichen Kognition. Problem ist, der bisher erfolgreichste dieser Unternehmen verlassen sich auf die Implantation von Elektroden tief in das menschliche Gehirn. Und Gehirn-op, es ist sicher zu sagen, ist nicht etwas, die meisten von uns auf die leichte Schulter nehmen.
Diesen Monat jedoch, Wissenschaftler am MIT präsentiert eine neue, faszinierende Idee, wie elektrisch stimulieren Regionen tief im inneren des Gehirns, ohne Implantation überhaupt nichts. Statt Elektroden in der region des Gehirns, für die gezielte stimulation, die Technik beruht auf der Verwendung von zwei Kopfhaut Elektroden, erstellen Sie zwei separate elektrische Felder auf eine person, die Schädel. Die beiden Felder arbeiten auf leicht unterschiedliche Frequenzen, erzeugt Störungen, wo Sie sich überlappen, reichen tief in das Gehirn. Dies könnte eines Tages führen Behandlungen für Bedingungen, die Auswirkungen auf das Gehirn, von dem Tremor der Parkinson-Krankheit zu psychischen Erkrankungen wie Depressionen.
“Es gibt nur so viele Möglichkeiten, um Energie an das Gehirn,” Ed Boyden, der Küchenchef geführt die Studie, sagte Gizmodo. “Wir dachten, durch alle Gesetze der Physik, die möglicherweise verwendet werden, um zu stimulieren das Gehirn, und das ist was wir kam mit.”
Diese neue Technik ausführlich in der Zeitschrift Cell, wurde als Zeitliche Interferenz Stimulation. Boyden sagte, dass seine Gruppe hat vor kurzem damit begonnen, Experimente in Menschen, obwohl das Papier nur details, die den Erfolg der Technik in Mäusen.
Das MIT der crew ist nicht der erste zu untersuchen, wie elektrisch zu stimulieren das Gehirn nicht-invasiv. Aber das neue Papier hat die Neurowissenschaftler sprechen. Das ist, weil es sich herum, viele der Probleme, die andere Methoden nicht-invasiver stimulation über den Weg laufen.
“Es ist eines dieser Dinge, das ist wie, ‘Warum habe ich nicht denken”, sagt Alik Widge, Psychiater und Ingenieur an der Harvard-Universität, der arbeitet, auf die Tiefe Hirnstimulation, sagte Gizmodo. “Nicht weniger als vier Personen weitergeleitet haben diese Studie auf mich zu und sagte, ‘Oh mein Gott, hast du das gesehen?’”
Die am häufigsten verwendete nicht-invasive elektrische Hirnstimulation ist die so genannte transkranielle Magnetstimulation. Es wurde bereits von der FDA zugelassen zur Behandlung von Depressionen. Ein kommerzielles Gerät, unter Berufung auf ähnliche Technik, die transkranielle stimulation, hat Curry Gunsten mit Athleten wie den Golden State Warriors auf der Suche nach prime Ihr Gehirn schlauer werden, oder im Falle von Kriegern, schneller und stärker auf das Gericht. Aber das problem mit diesen Geräten ist, dass zu stimulieren, tief im Gehirn, Sie haben auch zu stimulieren, alles, was oben, was bedeutet, das signal ist viel schwächer durch die Zeit, die es zu einem Zielgebiet. Die stimulation kann auch Auswirkungen auf die unerwünschten Regionen, die potenziell in off-target-Effekte.
“Wenn Sie wollen, dass die Taschenlampe irgendwie hell auf der Rückseite des Raumes, es muss wirklich hell, an der front des Raumes,” Widge erklärt.
Der Weg dieser neuen Technik umgeht dieses problem, ist ziemlich clever. Die beiden verursachenden Ströme oszillieren bei zu hoher Frequenz, um Einfluss auf die Gehirn-auf Ihre eigenen. Aber wenn Sie stören einander, Sie überschneiden sich tief in das Gehirn auf einer niedrigeren Frequenz, die verwendet werden können, um zu stimulieren das Gehirn. In der faszinierendste Teil der Maus-Studie, die MIT-Wissenschaftler nutzten Ihre Technik zur Förderung der hippocampus von Mäusen, die tief in das Gehirn, ohne die Hirnrinde, in die äußerste Schicht.
“Es könnte wirklich revolutionieren die Neurowissenschaften, als auch mit klinischen Anwendungen in der Behandlung von Erkrankungen wie Parkinson und mehr,” biomedical engineer Lucas Parra, wer schreibt Discover Magazine Neuroskeptic blog schrieb.
Eine andere kürzlich vorgeschlagenen Strategie ist es, durch Hologramme und Adresse die gleichen Probleme, aber es gibt bisher keine offiziell publizierten Studie.
Widge sagte, dass die Physik dieser neuen Technik sinnvoll ist, und dass die frühe Maus arbeiten, ist vielversprechend. Die wichtigste Frage, sagte er, ist, ob es funktioniert immer noch in der Größenordnung des menschlichen Gehirns. Ein menschliches Gehirn ist viel größer als eine Maus. Stimulieren tief im inneren des menschlichen Gehirns erfordert tatsächlich etwa zehnmal so tief, wie anregend “Tiefe” im Gehirn der Maus.
Boyden ist vorne über die Grenzen der Arbeit.
“Den genauen Mechanismus hier am Werk ist etwas, das wir gar nicht kennen”, sagte er. Die Forscher hoffen auf ein großes pilot-Studie an Menschen im Gange, innerhalb der nächsten zwei Jahre.
Im Gegensatz zu einem chip, Widge sagte, es ist unwahrscheinlich, dass diese Technologie ergeben würde ein tragbares Gerät, das anregen könnte, um einem Patienten das Gehirn kontinuierlich die Art und Weise die Tiefe Hirnstimulation hat zu behandeln Dinge wie das zittern bei Menschen mit Morbus Parkinson. Aber Widge sagte, er können sich vorstellen, es auch als eine Art Therapie für Dinge wie Angst und PTSD. Es könnte auch wichtig sein für die Forschung, und bietet eine einfachere Methode zur Untersuchung bestimmten Regionen des Gehirns.
“Dies könnte unmittelbar relevant. Es hat tatsächlich in der Nähe-term potential,” Widge sagte. “Die Frage ist, ob es Schuppen.”
[Cell]