آیا میتوان بدون جراحی و بدون القای تشنج، فعالیت برخی مدارهای مغزی را تغییر داد؟ تحریک الکتریکی مستقیم فراجمجمهای یا همان tDCS یکی از روشهای نوروماژولاسیون غیرتهاجمی است که در سالهای اخیر توجه پژوهشگران و روانپزشکان را به خود جلب کرده است. این روش با اعمال جریان الکتریکی بسیار ضعیف از طریق الکترودهای قرارگرفته روی پوست سر، قطبش غشای نورونها را تغییر میدهد و میتواند آستانه فعالسازی آنها را تحت تأثیر قرار دهد.
tDCS چیست؟
tDCS مخفف Transcranial Direct Current Stimulation است. این عبارت را میتوان به «تحریک الکتریکی مستقیم فراجمجمهای» ترجمه کرد، هرچند برخی پژوهشگران ترجیح میدهند از اصطلاح «قطبش مستقیم فراجمجمهای» استفاده کنند. دلیل این ترجیح آن است که tDCS عمدتاً نورونها را «قطبش» میدهد نه اینکه مانند برخی روشهای دیگر مستقیماً پتانسیل عمل ایجاد کند.
- Transcranial (فراجمجمهای): جریان از بیرون جمجمه و از طریق پوست سر اعمال میشود و نیازی به جراحی یا کاشت الکترود داخل مغز نیست.
- Direct Current (جریان مستقیم): برخلاف جریان متناوب، جریان در یک جهت ثابت جریان مییابد.
- Stimulation (تحریک): اصطلاح رایج است، اما دقیقتر است که بگوییم این روش بیشتر قطبش ایجاد میکند تا تحریک مستقیم با پالسهای گسسته.
در عمل، دستگاه tDCS جریان بسیار ضعیفی در محدوده ۱ تا ۳ میلیآمپر را از طریق دو الکترود (آند و کاتد) که معمولاً با محلول نمکی خیس شدهاند، به پوست سر میرساند. دستگاهها معمولاً کوچک، قابلحمل و با باتری کار میکنند. بیمار در طول جلسه نیاز به بیهوشی ندارد و میتواند بنشیند یا حتی فعالیتهای ساده انجام دهد.
tDCS بخشی از خانواده روشهای تحریک مغزی است که شامل تحریک مغناطیسی فراجمجمهای (TMS)، الکتروشوکدرمانی (ECT) و روشهای دیگر میشود. هر کدام مکانیسم، میزان تهاجمی بودن و کاربرد متفاوتی دارند.
tDCS چگونه روی مغز اثر میگذارد؟
نورونها ویژگیهای الکتریکی دارند. غشای سلولهای عصبی دارای پتانسیل الکتریکی است و تغییر این پتانسیل میتواند احتمال شلیک (فعال شدن) نورون را کم یا زیاد کند.
tDCS با ایجاد جریان ضعیف مستقیم، قطبش غشای نورونها را تغییر میدهد:
- تحریک آندال (قطب مثبت) معمولاً آستانه فعالسازی را پایین میآورد و احتمال شلیک را افزایش میدهد (تسهیلکننده).
- تحریک کاتدال (قطب منفی) آستانه را بالا میبرد و احتمال شلیک را کاهش میدهد (مهارکننده).
این تغییر قطبش میتواند بر هدایت سیگنالهای عصبی و ارتباط بین نواحی مختلف مغز تأثیر بگذارد. با این حال، مکانیسم دقیق اثر tDCS هنوز بهطور کامل مشخص نشده است. پژوهشها نشان میدهند که این روش ممکن است از طریق تغییر در آستانه فعالسازی نورونها، تعدیل اتصالپذیری عملکردی و احتمالاً برخی فرآیندهای پلاستیسیته عصبی عمل کند، اما جزئیات دقیق همچنان موضوع تحقیقات فعال است.
برخلاف روشهایی که پالسهای قوی ایجاد میکنند یا تشنج القا میکنند، tDCS خودبهخود پتانسیل عمل ایجاد نمیکند و اثر آن بیشتر از نوع تعدیلی است. این ویژگی هم نقطه قوت (ایمنی نسبی) و هم محدودیت (اثر نسبتاً ضعیفتر) آن محسوب میشود.
تفاوت tDCS با TMS و ECT چیست؟
این سه روش همگی برای تغییر فعالیت مغز به کار میروند، اما تفاوتهای اساسی دارند:
| روش | نحوه اثر | نیاز به بیهوشی | میزان تهاجمی بودن | کاربرد اصلی فعلی |
|---|---|---|---|---|
| tDCS | جریان مستقیم ضعیف → تغییر قطبش غشای نورون | خیر | غیرتهاجمی | پژوهشی در اختلالات خلقی، شناختی و بهبودی پس از سکته |
| TMS | میدان مغناطیسی متغیر → القای جریان الکتریکی موضعی | خیر | غیرتهاجمی | افسردگی مقاوم (تأییدشده در برخی پروتکلها)، پژوهشهای دیگر |
| ECT | جریان الکتریکی کنترلشده → القای تشنج درمانی | بله (بیهوشی عمومی) | نسبتاً تهاجمیتر (نیاز به آمادگی پزشکی) | افسردگی شدید و مقاوم، برخی موارد اورژانسی |
tDCS با جریان ضعیف کار میکند و عمدتاً قطبش ایجاد میکند. TMS با میدان مغناطیسی، جریان الکتریکی موضعی القا میکند و میتواند نورونها را به شلیک وادارد. ECT با القای تشنج کنترلشده عمل میکند و همچنان یکی از مؤثرترین درمانها برای افسردگی شدید محسوب میشود. این روشها جایگزین یکدیگر نیستند و انتخاب بین آنها بر اساس شدت بیماری، پاسخ به درمانهای قبلی و ارزیابی پزشک انجام میشود.
کاربردهای tDCS در روانپزشکی
کاربردهای روانپزشکی tDCS عمدتاً در مرحله پژوهش قرار دارند. پژوهشهای اولیه در زمینههای زیر انجام شده است:
- افسردگی: بیشترین مطالعات روی این حوزه متمرکز بوده است. برخی پژوهشها کاهش علائم را گزارش کردهاند، اما نتایج یکدست نیست و اثر آن معمولاً ضعیفتر از درمانهای استاندارد شناختهشده است.
- اختلالات اضطرابی: مطالعات محدودی وجود دارد و شواهد هنوز کافی برای توصیه بالینی گسترده نیست.
- علائم شناختی: در برخی شرایط مانند اختلالات شناختی مرتبط با افسردگی یا پس از سکته، بهبود عملکردهای اجرایی و توجه مورد بررسی قرار گرفته است.
- اعتیاد: پژوهشهایی روی کاهش ولع مصرف مواد انجام شده، اما هنوز در مراحل اولیه است.
- سایر شرایط: اسکیزوفرنی، اختلال وسواس فکری-عملی و برخی علائم عصبی نیز موضوع تحقیق بودهاند.
مهم است تأکید شود که این کاربردها «پتانسیل پژوهشی» دارند و در اکثر موارد هنوز بهعنوان درمان استاندارد بالینی پذیرفته نشدهاند. تصمیمگیری برای استفاده از tDCS باید در چارچوب پروتکلهای تحقیقاتی تأییدشده یا تحت نظر روانپزشک مجرب انجام شود.
tDCS برای درمان افسردگی
افسردگی یکی از حوزههایی است که بیشترین توجه پژوهشی را به tDCS جلب کرده است. پژوهشگران به این دلیل به tDCS روی آوردند که برخی مطالعات تصویربرداری، کاهش فعالیت در قشر پیشپیشانی پشتیجانبی چپ را در بیماران افسرده نشان داده بودند. ایده این بود که با تحریک آندال این ناحیه، بتوان فعالیت را به سمت طبیعی بازگرداند.
شواهد فعلی نشان میدهد که tDCS ممکن است در برخی بیماران با افسردگی خفیف تا متوسط، بهویژه وقتی با سایر درمانها ترکیب شود، کاهش علائم ایجاد کند. با این حال:
- اندازه اثر معمولاً متوسط تا کوچک گزارش شده است.
- پاسخ افراد بسیار متغیر است.
- هنوز پروتکل بهینه (محل الکترود، شدت جریان، تعداد جلسات، مدت هر جلسه) بهطور قطعی مشخص نشده است.
در مقایسه با داروهای ضدافسردگی و رواندرمانی، tDCS معمولاً بهعنوان گزینه کمکی یا پژوهشی در نظر گرفته میشود، نه جایگزین خط اول. در موارد افسردگی شدید یا مقاوم، الکتروشوکدرمانی (ECT) همچنان استاندارد طلایی محسوب میشود. انتخاب درمان به شدت بیماری، پاسخ به درمانهای قبلی، ترجیح بیمار و ارزیابی جامع روانپزشک بستگی دارد.
جلسات درمان با tDCS چگونه انجام میشود؟
جلسه معمولی tDCS به این صورت پیش میرود:
- بیمار در وضعیت راحت مینشیند.
- پوست سر در محل قرارگیری الکترودها تمیز میشود.
- الکترودها (معمولاً اسفنجی یا با ژل) با محلول نمکی خیس شده و روی نقاط مشخصی از پوست سر قرار میگیرند.
- دستگاه جریان ضعیف (معمولاً ۱ تا ۲ میلیآمپر) را به مدت مشخص (اغلب ۲۰ تا ۳۰ دقیقه) اعمال میکند.
- در طول جلسه، بیمار ممکن است احساس گزگز یا خارش خفیف در محل الکترود داشته باشد که معمولاً پس از چند دقیقه کاهش مییابد.
تعداد جلسات بسته به پروتکل تحقیقاتی یا بالینی متفاوت است و معمولاً بین ۵ تا ۲۰ جلسه یا بیشتر متغیر است. فاصله بین جلسات و مدت کل دوره درمان نیز استاندارد یکسانی ندارد و توسط پزشک تعیین میشود.
مهمترین نکته: تعیین اینکه آیا فرد کاندید مناسبی برای tDCS است یا نه، باید توسط روانپزشک یا متخصص آموزشدیده انجام شود. استفاده خودسرانه از دستگاههای خانگی بدون ارزیابی پزشکی توصیه نمیشود.
عوارض و خطرات tDCS
بر اساس شواهد موجود، tDCS بهطور کلی تحملپذیری خوبی دارد و عوارض جدی آن نادر گزارش شده است، مشروط بر اینکه توسط فرد آموزشدیده و با پروتکل مناسب انجام شود.
عوارض شایع:
- گزگز یا احساس سوزنسوزن شدن در محل الکترود
- خارش خفیف
- قرمزی یا تحریک پوستی موضعی (معمولاً موقتی)
عوارض کمتر شایع شامل سردرد خفیف یا احساس خستگی پس از جلسه است. تاکنون عوارض شدید و ماندگار در مطالعات کنترلشده با پروتکلهای استاندارد گزارش نشده است. با این حال، انتخاب صحیح بیمار (بررسی سابقه تشنج، ضایعات پوستی، ایمپلنتهای فلزی و سایر شرایط پزشکی) و رعایت پارامترهای ایمن جریان و مدت تحریک، اهمیت حیاتی دارد.
چه کسانی ممکن است کاندید tDCS باشند؟
کاندیدای بالقوه معمولاً شامل افرادی است که:
- علائم اختلالات خلقی یا شناختی دارند و تحت ارزیابی روانپزشکی قرار گرفتهاند.
- در پروتکلهای تحقیقاتی تأییدشده شرکت میکنند.
- به درمانهای استاندارد پاسخ ناقص دادهاند و پزشک گزینه کمکی غیرتهاجمی را مناسب تشخیص میدهد.
همه افراد به یک اندازه پاسخ نمیدهند. عوامل پیشبینیکننده پاسخ (مانند شدت بیماری، محل دقیق الکترود، پارامترهای تحریک و ویژگیهای فردی مغز) هنوز بهطور کامل شناخته نشدهاند. بنابراین ارزیابی فردی توسط متخصص ضروری است.
محدودیتهای درمان tDCS
با وجود جذابیت روش بهعنوان ابزار غیرتهاجمی، محدودیتهای مهمی وجود دارد:
- پژوهشها هنوز در حال انجام است و بسیاری از یافتهها نیاز به تکرار در مطالعات بزرگتر دارند.
- دوز بهینه (شدت جریان، مدت جلسه، تعداد جلسات، محل الکترود) همچنان موضوع تحقیق است.
- عوامل پیشبینیکننده پاسخ بهطور کامل مشخص نشدهاند.
- اثر آن معمولاً ضعیفتر از درمانهای استاندارد قوی مانند ECT در موارد شدید است.
- نباید جایگزین ارزیابی پزشکی و درمانهای مبتنی بر شواهد شود.
tDCS ابزاری امیدوارکننده است، اما هنوز در بسیاری از کاربردهای روانپزشکی در مرحله «پژوهشی» قرار دارد نه «استاندارد بالینی قطعی».
جمعبندی
تحریک الکتریکی مستقیم فراجمجمهای (tDCS) روشی غیرتهاجمی است که با جریان الکتریکی بسیار ضعیف (معمولاً ۱ تا ۳ میلیآمپر) قطبش غشای نورونها را تغییر میدهد. مکانیسم دقیق آن هنوز بهطور کامل شناخته نشده و کاربردهای روانپزشکی آن عمدتاً در مرحله پژوهش قرار دارد. عوارض شایع آن خفیف و موضعی است و ایمنی نسبی خوبی دارد، مشروط بر استفاده صحیح.
منابع
- Nitsche MA, Paulus W (2000).
Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation.
Journal of Neurophysiology, 85(6), 2718–2724. - Nitsche MA, Cohen LG, Wassermann EM, et al. (2008).
Transcranial direct current stimulation: State of the art 2008.
Nature Reviews Neuroscience, 9, 647–661. - Brunoni AR, Nitsche MA, Bolognini N, et al. (2012).
Clinical research with transcranial direct current stimulation (tDCS): Challenges and future directions.
Brain Stimulation, 5(3), 175–195. - Brunoni AR, Moffa AH, Sampaio-Junior B, et al. (2017).
The sertraline vs electrical current therapy for treating depression clinical trial (SELECT-TDCS): Results and clinical implications.
JAMA Psychiatry, 74(5), 465–473. - Lefaucheur JP, Antal A, Ayache SS, et al. (2017).
Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS).
Clinical Neurophysiology, 128(1), 56–92. - Bikson M, Grossman P, Thomas C, et al. (2016).
Safety of transcranial direct current stimulation: Evidence based update 2016.
Brain Stimulation, 9(5), 641–661. - Brunoni AR, Moffa AH, Fregni F, et al. (2016).
Transcranial direct current stimulation for acute major depressive episodes: Meta-analysis of individual patient data.
Brain Stimulation, 9(3), 322–332. - Mutz J, Edgcumbe DR, Brunoni AR, Fu CHY (2018).
Efficacy and acceptability of non-invasive brain stimulation for the treatment of adult unipolar and bipolar depression: A systematic review and network meta-analysis.
JAMA Psychiatry, 75(8), 790–801. - Bikson M, Grossman P, Thomas C, et al. (2019).
The evolution of neurostimulation: From empirical to rational design.
Brain Stimulation, 12(2), 258–267. - Antal A, Alekseichuk I, Bikson M, et al. (2017).
Low intensity transcranial electric stimulation: Safety, ethical, legal regulatory and application guidelines.
Clinical Neurophysiology, 128(9), 1774–1809. - George MS, Taylor JJ, Short EB (2013).
The expanding evidence base for neurostimulation therapies in psychiatry.
Psychiatric Research. - Tasman A, Riba MB, Alarcón RD, Alfonso CA, Kanba S, Lecic-Tosevski D, Ndetei DM, Ng CH, Schulze TG, editors (2024).
Tasman’s Psychiatry.
5th ed. Springer Nature. - Boland RJ, Verduin ML, Ruiz P (2021).
Kaplan & Sadock’s Synopsis of Psychiatry.
12th ed. Wolters Kluwer. - Sadock BJ, Sadock VA, Ruiz P (2021).
Kaplan & Sadock’s Comprehensive Textbook of Psychiatry.
11th ed. Wolters Kluwer.