سازوکار تاثیر tDCS

tDCS با دیگر روشهای غیرتهاجمی تحریک الکتریکی مغز مانند تحریک الکتریکی مغز از روی جمجمه (TES) و TMS متفاوت است. tDCS شلیک سلولهای عصبی را با قطبی سازی فرا آستانه­ای غشاء عصبی ایجاد نمی کند، بلکه بیشتر فعالیت خودانگیخته شبکه عصبی را تعدیل می کند. در سطح سلول عصبی، سازوکار اولیه  عمل، جابجایی پتانسیل استراحت غشا وابسطه به قطبیت tDCS (قطبی سازی) است. در حالیکه تحریک  جریان مستقیم(DC) آندی عموماً موجب افزایش فعالیت قشر مغز و تحریک پذیری می­شود، تحریک کاتدی تاثیرات مخالف آن را دارد. مطالعات روی نمونه­های حیوانی نشان داده­اند که تغییر در تحریک­پذیری منبعث از هر دو عامل میزان شلیک های خودانگیخته و پاسخدهی به ورودیهای سیناپس آوران است. این سازوکار اولیه قطبی­سازی است که در بطن تاثیرات تند جریان DC با چگالی پائین بر روی تحریک­پذیری قشر مغز انسان نهفته است.   به هرحال، tDCS  ماندگاری اثری حدود تا یک ساعت بعد از تحریک را برآورده می­کند. بنابراین سازوکار عمل آن نمی­تواند به تنهایی در تغییرات الکتریکی پتانسیل عمل سلول عصبی مشارکت داشته باشد. در حقیقت، تحقیقات بیشتر نشان داده است که tDCS در تعدیل ریزمحیط­های سیناپسی نقش دارد. برای مثال، تعدیل توان سیناپسی گیرنده­های NMDA بصورت مستقل یا با جایگزینی فعالیت GABAسازی.tDCS همچنین با تحریکپذیری مغز از طریق تعدیل سلولهای عصبی فراقشری یا قشری-نخاعی در ارتباط است. تاثیر  tDCS ممکن است شبیه آنچه در LTP دیده می­شود، باشد، همچنان که در یک مطالعه اخیر انجام شده روی نمونه حیوانی با بکاربردن تحریک آندی قشر حرکتی نشان داده شد که مدت اثر  در پتانسیلهای تحریکی پس-سیناپسی افزایش می­یابد. آزمایشها با سلولهای عصب پیرامونی و نخاعی نشان دادند که تاثیر تحریک DC همچنین غیر سیناپسی نیز هست که ممکن است شامل تغییر ناپایدار در چگالی کانالهای پروتئینی موجود در زیر الکترودهای تحریک باشد.

با در نظر گرفتن اینکه یک محدوده دائمی الکتریکی قطبیت همه مولکولها را جابجا می کند و بیشتر انتقال دهنده ها و گیرنده های عصبی در مغز موجودیت الکتریکی دارند، tDCS همچنین ممکن است بر عملکرد سلول عصبی بوسیله افزایش امتداد دادن به تغییرات عصب-شیمیایی تاثیر بگذارد. برای مثال مطالعات تصویر برداری عصبی نشان داده است که بعد از tDCS آندی میواینسیتول بصورت قابل ملاحظه ای افزایش می یابد در صورتیکه ان-اسیتیل-اسپارت تغییری نمی­کند.

  رابطه تئوری ذهن و هوش هیجانی

باید افزود که به تاثیر “مستقیم” tDCS که در بالا ذکر شد، تاثیرات “غیر مستقیم” نیز قابل مشاهده است. دگرگونی­های وابسته به ارتباط فواصل نواحی قشری و زیر قشری دیده شده است. جالب اینجاست که، اثر تعدیلی tDCS تنها به فعالیت یک سلول عصبی و فراخوان فعالیت سلولی نیست، بلکه نوسان سازی گاه به گاهی سلول عصبی را ایجاد می­کند. آردلینو و همکاران، متوجه شدند که زیر الکترود کاتد، فعالیت امواج آهسته EEG  در باندهای بسامدی تتا و دلتا افزایش می­یابد. مطالعات حیوانی و مدلسازی یک شبکه سلولهای به هم جفت شده فعال را مطرح می­کنند( که نوسانسازی) که در استفاده از جریان ضعیف حساسترند تا یک سلول منفرد.

اگرچه بیشتر مطالعات اولیه tDCS بر روی قشر حرکتی طراحی شدند، باید توجه داشت که tDCS فقط تغیرات بلند مدت پتانسیل فراخوانده-حرکتی را افزایش نمی­دهد، بلکه بر پتانسیل فراخوانده- دیداری و حسی-اندامی نیز تاثیر می گذارد. این فعالیت وابسته به محل تحریک است. شواهدی از تاثیر tDCS بر مخچه، نخاع و مسیرهای بازتابی سگمنتال انسان گزارش شده است.

یکی از مهمترین جنبه ها وقتی در مورد سازوکار اثر tDCS بحث می­شود، شدت و مکان هدایت جریان در بافت قشری است. مطالعات مدلسازی در این زمینه پژوهشهای مفیدی انجام داده­اند.

در پایان، میدانهای الکتریکی مداوم بافتهای مختلفی را تحت تاثیر قرار می دهند (رگها، بافتهای پیوندی و غیره…) و مکانیسمهای آسیب شناسانه فیزیولوژیک ( التهاب، مهاجرت سلولی، جنبندگی عروقی): در اضافه، تاثیرشان در ساختارهای مختلف سلولی مشاهده می شود (اسکلت بندی سلولی، میتوکندری، غشا). با آنچه گفته شد،  tDCS ممکن است اجزا غیر سلول عصبی سیستم اعصاب مرکزی را تحت تاثیر قرار بدهد. حمایت­گر این نظریه زیر الکترود آندی در tDCS است که می تواند گشادسازی عروق مغزی را امتداد بخشد (برونونی و همکاران، 2012).

  مبانی نظری ساختار سازمانی

تاثیرات پس از tDCS منبعث از چندین سازوکار پایه که در تغییر عملکرد غشا نقش دارند، می باشد. محدوده الکتریکی ثابت و ممتد، جدا از تغییرات تمرکز یونی محلی، می تواند موجب افزایش جابجایی پروتئینهای انتقال دهنده غشایی (مانند حرکت ذرات معلق مایع بوسیله نیروی برق)، مسبب تغیر در آرایش مولکولی و تغیر در ترکیبندی و تغییرات موضعی تعادل پایه-اسیدی بافت می گردد. باز توزیع پروتئینهای غشا در محیط کشت سلولی آزمایش و اثبات شده است. مهاجرت گیرنده های استیل کولینی در پاسخ به جریان ورودی از احتمال مهاجرت پروتیئن ها و کانالهای غشایی حمایت می کند. تغییرات در ویژگیها و تعداد کانالهای یونی ممکن است بر اثر انتشار فعالیت سلول عصبی  در ارتباط با پلاستیسیته غیر سیناپسی باشد. در پایان، یکی از پدیده های مهم که با هدایت جریان مستقیم (DC) در بافت رخ می دهد الکترولیز آب می باشد. در آب خالص، تفکیک بسیار کم است( تقریباً  بر مول). به هرحال، تحت تاثیر وجود پایه/اسیدی ضعیف،  و  تولید شده توسط الکترولیز و تفکیک اسید ضعیف در محلول می تواند تغییر در تعادل پایه/اسیدی تعادل القا شده توسط افزایش اسیدسازی یا بازسازی که در حین این تغییر قابل ملاحظه ی غشا، گیرنده ها، و عملکرد سلول را تحت تاثیر قرار می­دهد. بخاطر اینکه تغیرات PH و [Ca+2] درون سلولی بصورت تنگاتنگ باهم مرتبط هستند و قطبیت اندی نیز با افزایش Ca+2 ، و قطبیت کاتدی نیز ممکن است بر Ca +2 تاثیر گذاشته و موجب تغیر در PH گردد.

ماندگاری اثر پس از tDCS در سطح سیناپسی با میانجی­گری گیرنده های NMDA در مغز رخ می دهد( لایبنیتز و همکاران، 2002: نیچه و همکاران،2003: سیبنر و همکاران، 2004) یافته های ذکر شده در بالا بر این عقیده اشاره دارد که این ماندگاری اثر تنها بر اثر تغییرات گیرنده های NMDA نیست. با اینهمه هنوز گیرنده ای NMDA در آکسونهای پیرامونی مشاهده می شوند.که در اکسونهای مرکزی گزارش نشده­اند. لایبنیتز و همکاران، 2000 و نیچه و همکاران، 2003 فرضیه میانجیگری گیرنده های NMDA را در LTD بعنوان یک مکانیسم احتمالی مطرح کردند. نتایج آنها باید محتاطانه تفسیر شود، برای اینکه دکسترامتورفان در دوزهای بالا بصورت غیر ویژه ای بازدارنده کانالهای غیر NMDA  وابسته به ولتاژ است. با این وجود، tDCS موجب تغییر در عملکرد غشا شده و می تواند موجب بدکارکردی سیستم NMDA بعنوان یک پدیده غیر معمول در ضمن بسیاری از سازوکارهای مختلف گردد، tDCS در تبادل غشا بعنوان اثر پس از تحریک غیر سیناپسی می تواند بعنوان آماده ساز میانجیگری گیرنده های NMDA که موجب تغیر در نوسان سازی سیناپسی می­شود گردد. تغییرات PH در زیر الکترود قطبی شده می تواند بر عملکرد غشا خارج از سیناپس، مستقیم وغیر مستقیم تاثیر بگذارد که موجب تغییر کردن فعالیت سیستم NMDA می­شود (آردولینو و همکاران، 2005).

  دیدگاه نظری درباره سازگاری و ناسازگاری اجتماعی

. Transcranial electrical stimulation

. depolarization

. suprathreshold

. Direct current

. responsiveness

 چگالی جریان نسبت شدت جریان به سطح توزیع جریان است. در یک شدت جریات ثابت هر چقدر الکترود بزرگتر باشد چگالی جریان روی سطح آن کمتر می­شود.

. microenviroment

. modifying synaptic strength

.

. GABAergic

. Long-term potentiation

. myoinositol

. n-acetyl-aspartate

. Ardolino

. motor-evoked potentials

. somatosensory

. segmental reflex pathways

. Connective tissue

. inflammation

. Vascular motility

. cytoskeleton

. mithocondria

. vasodilatation

. Transmembrane proteins

. conformational

. acidosis or alkalosis

. Liebetanz

. Siebner

. Long-term depression

. Dextromethorphan

دکسترامتورفان: داروی ضد سرفه و سرما خوردگی از خانواده مرفینها، مسکن و دارای اجزاء تجزیه شونده. در دوزهای بالا انتاگونیست گیرنده­های NMDA می­باشد.

. G. Ardolino

دسته بندی : علمی