Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) - транскраниальная токовая стимуляция или микрополяризация головного мозга - это неинвазивный метод нейромодуляции, который способен изменить функциональное состояние различных звеньев центральной нервной системы под действием малого постоянного тока (до 1-2 мА).
Описание метода
tDCS - это инструмент для модуляции возбудимости коры в выбранной области головного мозга мозга.
Метод микрополяризации заключается в том, что через определенные области коры головного мозга с помощью поверхностных электродов в течение продолжительного времени (зависит от длительности сеанса) проводится постоянный электрический ток низкой амплитуды.
Обычно для микрополяризации используется один канал стимуляции (реже два), амплитуда электрического тока обычно 1 мА, но может достигать 2-5 мА, а длительность одной сессии может достигать 40 минут. Процесс лечения может включать ежедневные сессии в течение 1-2 месяцев.
Под воздействием постоянного электрического тока нейронные связи упорядочиваются в соответствии с направлением течения тока. Анодная стимуляция обычно увеличивает возбудимость нейронов, а катодная стимуляция дает противоположный эффект.
Монтаж стимуляции
Кроме направленности электрического тока на терапевтический эффект влияет правильный выбор области стимуляции, который задается монтажом. Обычно электроды располагают в точках системы 10-20% в зависимости от желаемого эффекта лечения.
Формы стимулов
Еще одним параметром, влияющим на эффективность лечения, является форма стимула. Она может быть простой, прямоугольной - в случае стимуляции постоянным током, или сложной: в виде прямоугольных импульсов, шума или синусоиды в случае переменного тока.
Области использования tDCS
В настоящее время разработаны протоколы для применения микрополяризации головного мозга при различных заболеваниях. Также метод tDCS продолжает широко применяться в многочисленных научных исследованиях.
Терапевтическое применение метода tDCS используется при лечении таких заболеваний, как:
- Депрессия.
- Реабилитация после инсульта.
- Мигрень.
- Фибромиалгия.
- Зависимости (игромания, курения, алкоголизм, наркомания).
- Задержки развития у детей и подростков.
- Лечение когнитивных расстройств (когнитивная реабилитация).
- Синдром дефицита внимания и гиперактивности.
- Аутизм.
Иногда метод tDCS применяется как самостоятельный терапевтический метод, но чаще его применяют в связке с другими видами медикаментозной и немедикаментозной терапии.
Доказанность эффективности и безопасности метода tDCS
Несмотря на то, что метод микрополяризации широко применяется для лечения перечисленных заболеваний и показал свою неоспоримую эффективность, широкомасштабных исследований по доказательству его эффективности и безопасности не проводилось (в отличие от методики ТМС). Согласно [1], уровнем доказанности B (вероятная эффективность) в подверженности лечению методом tDCS обладают только фибромиалгия, большое депрессивное расстройство и зависимости. Уровнем доказанности С (возможная эффективность) - боль в нижних конечностях вследствие травмы спинного мозга. Но исследования эффективности данного метода продолжаются. В последнее время публикуется все больше статей о применении tDCS, например, в применении для ускорения процесса реабилитации после инсульта.
Преимущества и недостатки метода tDCS
К неоспоримым преимуществам методики tDCS можно отнести:
- Простота использования. С заранее настроенным оборудованием пациент может работать самостоятельно даже в домашних условиях.
- Низкотоковая стимуляция полностью безболезненна и безопасна.
Но есть у метода и свои недостатки:
- tDSC менее фокальна, чем ТМС. С помощью микрополяризации по сути можно воздействовать только на целое полушарие или довольно крупную область головного мозга.
- Стимуляции подвержена только кора головного мозга. Более глубокие структуры практически недоступны.
- Низкий уровень доказанности эффективности метода.
Противопоказания и побочные эффекты
У метода микрополяризации, как почти у любого метода, есть и свои побочные эффекты и противопоказания. Так, например, tDCS противопоказан у лиц с подтвержденным диагнозом эпилепсия. В зависимости от плотности тока и расположения стимулирующих электродов микрополяризация может вызывать тошноту и головную боль. Также среди возможных побочных эффектов могут быть: раздражение кожи в местах наложения электродов и фосфены - кратковременные вспышки света. Этих побочных эффектов, как правило, удается избежать при правильном положении электродов и настройках стимуляции.
Современные стимуляторы
Методика микрополяризации была известна и широко применялась еще в советские годы. Можно сказать, что именно советские ученые, а затем и врачи проложили дорогу к использованию данной методики в клинической практике. Уже в те годы было разработано немало различных устройств для проведения сеансов tDCS.
С развитием прогресса в области схемотехники и наших представлений о tDCS современные стимуляторы стали более компактными и в тоже время более продвинутыми. Были разработаны различные формы стимулов, режимы стимуляции и протоколы лечения, которые теперь можно хранить в памяти устройства. Непрерывный контроль качества наложения электродов во время сеанса позволяет обеспечить эффективность лечения на протяжении всей его продолжительности. Такие стимуляторы можно применять и в домашних условиях, а стоимость их существенно снизилась.
С помощью компьютерного программного обеспечения можно настраивать протоколы стимуляции и анализировать проведенные сеансы.
Немедицинское использование
Метод tDCS довольно широко известен не только на постсоветском пространстве, но и во всем мире. Интерес к нему есть не только в медицинской практике, но и за ее пределами. Например, этот метод использую некоторые спортсмены для улучшения своих спортивных достижений. Даже WADA выдала разрешение на применение tDCS у спортсменов для улучшения их результатов. Сеансы транскраниальной микрополяризации не признаются допингом.
Сейчас на рынке появляются дешевые устройства, которые не являются медицинскими изделиями (без регистрации в Росздравнадзоре) и могут применяться самостоятельно в домашних условиях. Рекламные компании приписывают таким устройствам чудодейственные свойства улучшения памяти, повышения успеваемости в учебе, в изучении иностранных языков, увеличения креативности, улучшения настроения и пр. Устройство таких стимуляторов довольно примитивно, и ориентированы они на массовый рынок, например, стимулятор Brainstorm стоимостью от 6.5 тысяч рублей.
Конечно, создатели Brainstorm-а ссылаются на многочисленные научные исследования, да и, наверное, сама методика tDCS действительно может приносить все перечисленные эффекты, но только при правильном использовании и индивидуальном подборе протоколов стимуляции. А вот применение единых протоколов для всех может вполне дискредитировать методику.
Хотя с другой стороны, благодаря таким проектам метод tDCS приходит в нашу жизнь и становится все более доступным и популярным.
Вывод
Метод транскраниальной микрополяризации является доступным, простым инструментом для улучшения когнитивных функций, эффективность и безопасность которого доказана. Метод широко применяется как в медицинской практике, так и в спорте высоких достижений. А в последнее время и в быту.
Литература и полезные материалы
- Lefaucheur et al., Clin Neurophysiol. 2017 Jan;128(1):56-92.
- Pavlova EL, Lindberg P, Khan A, Ruschkowski S, Nitsche MA, Borg J. Transcranial direct current stimulation combined with visuo-motor training as treatment for chronic stroke patients. Restor Neurol Neurosci. 2017.
- Pavlova E, Kuo MF, Nitsche MA, Borg J. Transcranial direct current stimulation of the premotor cortex: effects on hand dexterity. Brain Res. 2014 Aug 12;1576:52-62.
- Pavlova E.L., Alexandra A. Menshikova A.A., Semenov R.V., Bocharnikova E.N., Gotovtseva G.N., Druzhkova T.A., Gersamia A.G., Anna A. Gudkova A.A., Guekht A.B. Transcranial direct current stimulation of 20- and 30-minutes combined with sertraline for the treatment of depression. Progress in Neuropsychopharmacology & Biological Psychiatry, 2018 82:31-38.
