Læger har zappet hjerner med elektricitet i lang tid. Denne praksis går tilbage til det antikke Rom, hvor dårlige hovedpine blev behandlet ved at anbringe en levende torpedofisk, med dens elektriske ladning, på den lidende persons pande.
Heldigvis har vi flyttet ud over fisk til mere sofistikerede måder at springe hjerner på, og elektriske strømme er blevet en stadig mere almindelig behandling af Parkinsons sygdom, epilepsi og depression.
Men nu tager forskere hjernestimulering i nye retninger, dem der har mere at gøre med selvforbedring end at håndtere medicinske tilstande.
Forestil dig hovedtelefoner, der bruger elektriske opladninger til at hjælpe folk med at blive bedre til sport.
Primer hjernen
Faktisk behøver du ikke at forestille dig dem. En opstart kaldet Halo Neuroscience har afsløret et headset designet til at stimulere neuroner i den motoriske cortex, den del af hjernen, der koordinerer bevægelse. Ifølge Halo-medstifter, David Chao, kan enheden, kaldet Halo Sport, hjælpe atleter med at yde bedre ved at gøre det lettere for dem at opbygge muskelhukommelse.
Dette fungerer gennem en teknik kendt som transkraniel jævnstrømstimulering (tDCS). Lavspændingsimpulser sendes gennem headsetets små skumspidser ind i hjernen, og det bringer neuroner til at skyde og opbygge nye, stærkere forbindelser. Det er bundet i, hvad neurovidenskabsmænd kalder hjernens plasticitet, eller dens evne til at lære og bevare færdigheder gennem dannelse af nye neurale veje.
Chao påpeger, at bare at sætte hovedtelefonerne ikke gør nogen til en bedre atlet. De skal bruges til en træningssession, når de primede neuroner kan hjælpe en persons hjerne hurtigere med at registrere og huske fysiske bevægelser. Kort sagt, atleterne træner deres hjerner, når de træner deres muskler.
Uanset hvad atleten arbejder på læres hurtigere og bliver mere indgroet, siger Chao. Teknikken, siger han, kan også anspore hjernen til at aktivere flere muskelfibre under en træning, og det kan hjælpe ham eller hende med at opbygge styrke hurtigere.
Øger "eksplosivitet"
Chao har undersøgt virkningen af elektricitet på hjernen i et stykke tid nu. I 2013 blev et udstyr, han arbejdede med sammen med den biomedicinske ingeniør Brett Wingeier, godkendt af FDA til behandling af epilepsi. Når det registrerer unormal hjernelektricitet, der signaliserer et epileptisk anfald, leverer implantatet en lille elektrisk ladning for at stoppe det. Men som implantat kræver det kirurgi. Chao ønskede at finde en mindre invasiv måde at stimulere hjerner på.
Så han og Wingeier gik ud på egen hånd og skærpede deres fokus på metoder til at påvirke neuroner uden for en persons hoved. De mente, at det var mest fornuftigt at se på effekten på sportspræstation, fordi det var noget, de lettere kunne kvantificere - selvom en af deres første test var at se, hvordan ekstern stimulering kunne påvirke, hvor hurtigt nogen kunne lære en række akkorder på en klaver. (De, der havde headset på, behersker angiveligt akkorderne 40 procent hurtigere.)
De begyndte derefter at teste med atleter, herunder en lille gruppe fra US Ski and Snowboard Association. Fire gange om ugen, i to uger, blev de målt, da de sprang ud på en ustabil platform, og ifølge Halo forbedrede dem, der trænede med hovedtelefonerne, deres “hoppekraft” med 31 procent, næsten dobbelt så meget som dem, der ikke gjorde brug dem ikke. Senere brugte atleter, der træner i Michael Johnson Performance Center i Texas - inklusive et antal college-fodboldspillere, der forberedte sig på NFL-udkastet, hovedtelefonerne i to uger. Halo siger, at de gennemsnitligt forbedrede 12% i "eksplosivitet", mens de udførte sådanne øvelser som squat jump og counter jump.
Chao og Wingeier mener, at en tilpasset version af headsettet en dag kunne bruges til at hjælpe slagtilfælde med at genvinde deres fysiske evner. Når de har gennemført flere kliniske forsøg, vil de søge FDA-godkendelse af en sådan enhed. I øjeblikket koncentrerer de sig om at overbevise professionelle og andre dygtige atleter om, at grundlæggende deres hjerner med elektricitet skal blive lige så meget en del af deres opvarmning som at strække og lytte til deres yndlingsspilister.
Et spørgsmål om risiko
Men hvad med resten af os?
Chao synes bestemt ikke, at enheden skal være begrænset til dem, der er nedsænket i intens sporttræning. Faktisk foreslår han i en nylig artikel, som han var medforfatter i Tech Crunch, at når "weekendkrigere" først begynder at bruge neurostimulering for at øge deres hastighed og styrke, kunne "tDCS-enheder blive så almindelige som trinoptællere."
Måske ikke med den forventede pris på $ 750. Men det faktum, at headset, der vil blive mere udbredt i efteråret, markedsføres for offentligheden har givet anledning til bekymring blandt nogle forskere.
Ja, der er undersøgelser med bevis for, at denne form for hjernestimulering kan øge den fysiske ydeevne, herunder en nylig på University of Kent, der fandt grundlæggende dele af hjernen, som gjorde det muligt for cyklister at pedalere længere, før de blev trætte. Men skeptikere siger, at det er for tidligt at sælge disse enheder direkte til forbrugerne.
F.eks. Hævder John Krakauer, professor i neurologi og neurovidenskab ved Johns Hopkins University, at motorcortexens rolle i bestemmelsen af en persons atletiske evne stadig ikke er klart forstået. ”Jeg siger ikke, at det hele er en knæk, ” har han sagt, ”men det gør muligvis ikke det, som vi synes, det gør.”
Andre påpeger, at selvom Halo-hovedtelefonerne kan være helt sikre i en kontrolleret situation, f.eks. Et træningscenter til sportstræning, kan der være en større risiko for en person, der bruger dem uden opsyn i hjemmet. Ingen ved med sikkerhed, hvor meget brug der kan være overdreven. Med andre ord kan det være muligt at zappe din hjerne for meget.
”Når du har at gøre med hjerne og elektrisk stimulering, er der altid mulige farer, ” fortæller Kareem Zaghloul, en videnskabsmand ved National Institute of Neurological Disorders and Stroke, til Washington Post . ”Vi bekymrer os om dette, selv med vores eget arbejde. Vi synes, chancerne er ganske lave, men det er stadig et potentielt problem. ”
Men Chao er alt i. Han siger, at det videnskabelige samfunds enighed er, at neurostimulering er både sikker og effektiv, og han går så langt som at antyde, at enheder, der primære neuroner kan blive et marked på 10 milliarder dollars, hvilket giver alle muligheder for at forbedre os selv.
”I sidste ende kunne en enhed have evnen til at stimulere ethvert overfladeareal af cortex og frigøre potentialet i den menneskelige hjerne og krop på en hidtil uset måde, ” skriver han i artikel i Tech Crunch . ”Det, der engang var Herculean-feats, kan blive hverdagslige menneskelige aktiviteter.”
