אוזניות ממריצות מוח עשויות לעבוד אחרי הכל
אוזניות ממריצות מוח עשויות לעבוד אחרי הכל
Anonim

ההייפ סביב הטכנולוגיה דהר לפני העדויות. כעת ייתכן שהראיות מדביקות את הפער.

מנקודת מבט מדעית גרידא, הרעיון שאתה יכול לשנות את הגבולות הפיזיים שלך על ידי זרזיף של מעט זרם חשמלי דרך המוח שלך הוא די מדהים. מבלי לשנות שום דבר לגבי האופן שבו השרירים שלך מתכווצים, כמה חזק אתה נושם, או כמה מהר הלב שלך פועם, אתה יכול (בתיאוריה) ללכת רחוק יותר או מהר יותר - כי גירוי חשמלי המופעל בדיוק על החלק הימני של המוח עושה הכל להרגיש קל יותר. זוהי המחשה די מהממת לתפקידו של המוח בהצבת גבולות פיזיים.

בפועל, המים קצת יותר בוציים. האם באמת עלינו לחגוג את כניסתו של עידן חדש של סימום מוחי, שבו כל מי ששואף לפסגת הפודיום צריך לחבר את הגולגולת שלו? כתבתי הרבה על טכניקה שנקראת גירוי מוחי ישיר טרנסגולגולתי בשנים האחרונות (לאחרונה כאן), והוקל לי בסתר, שלמרות שנראה שהיא עובדת בסביבה המבוקרת מאוד של המעבדה, יש הוכחות מועטות או לא משכנעות לכך שמכשירים זמינים מסחרית כמו זה מתוצרת Halo Neuroscience עושים את אותו הדבר.

לטוב ולרע, זה עשוי להשתנות. בחודש שעבר פורסמו שני מחקרים חדשים שמצאו שיפורים משמעותיים בביצועים ספורטיביים - ריצה אחת, רכיבה על אופניים - שימוש באוזניות מעוררות המוח של Halo. שני המחקרים קטנים, ושניהם משאירים כמה שאלות ללא מענה. אבל כשהגירוי המוחי גולש לעבר המיינסטרים, כדאי להסתכל על הממצאים החדשים.

כאשר אתה מפעיל זרם חשמלי חלש - בדרך כלל בערך 2 מיליאמפר, קטן מאות מונים ממה שמשתמשים בטיפול בנזעי חשמל - דרך המוח שלך, זה משנה את תחושת ההתרגשות של הנוירונים המושפעים, מה שגורם להם לירות קצת יותר במהלך השעה או משהו כזה. לאחר גירוי מוחי. יש הרבה תיאוריות שונות (ועדויות סותרות) לגבי איך או למה הטכניקה הזו עשויה להגביר את הסיבולת, אבל זו שאני מוצאת הכי משכנעת היא כדלקמן:

כדי לדווש על אופניים, אתה צריך אזור במוח שלך הנקרא קליפת המוח המוטורית כדי לשלוח אותות לשרירים שלך. אם תפעיל גירוי מוחי על קליפת המוח המוטורית שלך, אותות המוח הללו יכולים לעבור מנוירון לנוירון בצורה "קלה יותר". לפי תיאוריה אחת, תחושת המאמץ הסובייקטיבית שלך מוכתבת, לפחות בחלקה, על ידי גודל ההפעלה של המוח הדרושה כדי לגרום לשרירים שלך לנוע. אז אם קל יותר ליצור ולשדר את האותות המוחיים הדרושים, פעולת הדיווש או הריצה בקצב נתון תרגיש קלה יותר - וכך תוכל ללכת מהר יותר או לשמור על קצב נתון למשך זמן רב יותר.

כתוצאה מכך, הממצא המרכזי בכמה מהמסמכים המשכנעים יותר לגירוי המוח היה ששיפור ביצועי סיבולת הולך יד ביד עם תחושת מאמץ מופחתת כבר מתחילת הפעילות הגופנית (כפי שמוצג, למשל, בגרף במאמר זה). זה האקדח המעשן שצריך לחפש.

אחד המחקרים החדשים, שפורסם ב-PLOS One, מגיע מקבוצת חוקרים בדרום קוריאה בראשות ג'ונג-קיו האן מאוניברסיטת צ'ונג-אנג. עשרה מתנדבים ערכו מבחן ריצה עד לתשישות ב-80 אחוז מ-VO2max, קצב שהם יכלו לעמוד בו במשך כ-20 דקות. לפני מבחן הריצה, הם קיבלו 20 דקות של גירוי מוח אמיתי או מדומה עם אוזניות Halo. כל מתנדב ביצע את הבדיקה פעמיים בהפרש של כמה ימים, פעם אחת בכל אחד מהמצבים, בסדר אקראי.

לאחר הגירוי המוחי האמיתי, הרצים החזיקו מעמד כ-15 אחוז יותר במבחן הסיבולת: 21.18 דקות לעומת 18.44 דקות בממוצע. לשבעה מתוך 10 המתנדבים היו תוצאות טובות יותר עם גירוי מוחי. בגלל האנרגיה הנוספת הנדרשת אפילו לשינויים עדינים של קצב, מבחני זמן עד התשישות נוטים לייצר שינויים הרבה יותר גדולים בביצועים מאשר מרוצים או מבחן זמן: הערכה שמרנית היא שעלייה של 15 אחוז בזמן התשישות היא שווה ערך לנסיעה מהירה של בערך 1 אחוז במירוץ. ובכל זאת, זה עניין גדול.

אף אחת מהמדידות מתחת לצוואר לא יכלה להסביר את השינוי בביצועים: קצב הלב, צריכת החמצן והנשימה היו כולם זהים בכל נקודת זמן נתונה עם או בלי גירוי מוחי. באופן בלתי צפוי, הדירוג הסובייקטיבי של מאמץ נתפס היה זהה בשני המצבים. זה מערער את הרעיון שאתה מחזיק מעמד זמן רב יותר על ההליכון כי זה מרגיש קל יותר, ומתנגש עם התוצאות הקודמות שציינתי למעלה. אמנם יש דיון ארוך על הממצא הזה בעיתון, אבל השורה התחתונה היא שהם לא בטוחים מה לעשות עם זה.

המאמר השני, שפורסם ב-Frontiers in Physiology על ידי קבוצה בראשות Xinyan Zheng מאוניברסיטת שנגחאי לספורט בסין, בוחן רכיבת ספרינט על אופניים וביצועים קוגניטיביים. העיצוב די דומה, עם תשעה מתנדבים שעושים משימת רכיבה על אופניים הכוללת חמישה ספרינטים של שש שניות כל אחד עם 24 שניות של דיווש קל ביניהם.

הטוויסט הנוסף היה הכללת שני מבחנים קוגניטיביים, אחד לפני הגירוי המוחי ואחר לאחר מבחן הרכיבה. הם השתמשו במשהו שנקרא מבחן Stroop, הכולל תגובה למילים צבעוניות (כמו "ירוק") כשהן מהבהבות על מסך בצבע גופן שעשוי להתאים למילה או לא. תאמין לי, זה אפילו יותר מבלבל ממה שזה נשמע כשאתה מנסה לעשות את זה! זהו מבחן של תפקוד ניהולי המשמש לעתים כדי להעריך כיצד זמן התגובה וקבלת ההחלטות שלך מושפעים מעייפות נפשית.

שוב, הנבדקים הפגינו ביצועים טובים יותר לאחר גירוי מוחי, למרות שבספרינטים האולטרה-קצרים הללו של שש שניות הם לא יכלו למדוד את המאמץ הנתפס (שככל הנראה היה מרבי בכל פעם). כך נראה תפוקת הכוח הממוצעת בספרינטים, עם (ריבועים כהים) וללא (ריבועים בהירים) גירוי מוחי:

תמונה
תמונה

התוצאות הקוגניטיביות היו קצת יותר קשות לניתוח, אבל נראה שיש יתרון. במבחן Stroop ה"בלתי תואם" (המצב הקשה יותר שבו המילה והגופן לא תואמים), שיעור דיוק התגובה ירד לאחר פעילות גופנית בעקבות גירוי מוחי דמה, אך עלה לאחר פעילות גופנית בעקבות גירוי אמיתי. חלק מהתוצאות האחרות כמו זמן תגובה ודיוק "תואם" לא מראים השפעה, אז אני הרבה פחות בטוח בתוצאות האלה, אבל החוקרים מציינים שאם החיזוק הקוגניטיבי הוא אמיתי, זה יכול להיות משמעותי בספורט. שם קבלת החלטות חשובה, כמו כדורגל, וספורט טכני כמו סקי ואופני הרים.

דברים מעניינים, אבל בסיכון להישמע כמו מטומטם מסיבות, הרשו לי לחזור לכמה אזהרות. קטעי הדיון של שני המאמרים מרחפים כל מיני רעיונות "ביו-סבירים" לגבי האופן שבו הגירוי המוחי עשוי לפעול: ייתכן שאזור המוח A מדבר עם אזור המוח B שאולי מדבר על אזור המוח C, שכולם ממלאים תפקידים שונים, ואיכשהו זה גורם לך לרוץ מהר יותר למרות שתחושת המאמץ שלך לא ממש השתנתה. יש שם הרבה "עלומות".

(בסדר, אני לא יכול להתאפק. הנה דוגמה קצרה ממאמר הרכיבה: "ראשית, קלט חושי מהמערכת ההיקפית ל-M1 מפחית תפוקה מוטורית (עייפות על-שדרתית), ומסלול עצבי שמחבר בין חוט השדרה, התלמוס, משני קליפת המוח הסומטו-סנסורית, קליפת המוח המדיאלית, קליפת המוח האחורית, קליפת המוח הקדמית, אזור פרה-מוטורי, אזור מוטורי משלים (SMA) וקורטקס מוטורי ראשוני מהווים את מערכת העיכוב…" הפסקה נמשכת כך במשך זמן מה, ואז מסכמת: "זהו יש להעריך השערה במחקרים עתידיים.")

עכשיו, רק בגלל שמשהו מסובך לא אומר שהוא לא בסדר. אבל הכישלון של המחקרים להציע כמה תובנות ברורות לגבי שיפור הביצועים הוא קצת מדאיג. הייתי הרבה יותר בטוח בתוצאות אם המחקר הרץ היה רואה שינוי בתפיסת המאמץ, כפי שעשו מחקרים קודמים מבוססי מעבדה.

דבר נוסף שאני סקרן לגביו הוא מיקומי האלקטרודות. כדי להפעיל זרם חשמלי, אתה צריך שתי אלקטרודות. בצורה זו של גירוי מוחי, האנודה תגביר את ההתרגשות בקרב נוירונים; לקתודה תהיה השפעה הפוכה ותפחית את ההתרגשות. עוד בשנת 2017, החוקר מאוניברסיטת קנט אלכסיס מאוגר הציע שאחת הסיבות לתוצאות לא עקביות במחקרי גירוי מוחי היא שההשפעות השליליות של הקתודה מפריעות להשפעות החיוביות של האנודה. על ידי הזזת הקתודה מהגולגולת ואל הכתף, הוא השיג תוצאות משפרות ביצועים באופן עקבי.

התצורה של אוזניות Halo במחקרים כוללת שלוש אלקטרודות: אנודה ממש בחלק העליון של הראש, ושתי קתודות בחלקן כלפי מטה לכיוון האוזן משני הצדדים (תמונה סט טיפוסי של אוזניות כשהרצועה עוברת לרוחב החלק העליון של האוזן רֹאשׁ). בתיאוריה זה שולח זרם משפר ריגוש דרך הקורטקס המוטורי משני צידי החלק העליון של הראש. אבל עד כמה המיקום המדויק של האלקטרודות חשוב? האם יש השפעות שליליות מכך שהקתודות כל כך קרובות לאנודה?

תשובה אחת לשאלות האלה תהיה: היי, הרצים ורוכבי האופניים שיפרו את הביצועים שלהם, אז ברור שהאלקטרודות בסדר כמו שהם. אבל זו מסקנה מסוכנת. זוהי טכנולוגיה חדשה די סקסית, ואני מנחש שיש עשרות מעבדות ברחבי העולם שמריצות ניסויים עם Halo. אלו הם המחקרים הראשונים הקשורים לביצועים שראיתי - אבל אי אפשר לדעת כמה אחרים יושבים במגירות השולחן, כי התוצאות נחשבו משעממות מכדי לפרסם אותן.

במילים אחרות, מחקרים אלה אינם מציעים בשום אופן את המילה האחרונה על הביצועים של Halo. יש הרבה סיבות לשמור על זהירות. ובכל זאת, כאשר שוקלים אותם יחד עם מחקרים קודמים מבוססי מעבדה, הממצאים מרמזים להחריד. הניחוש הטוב ביותר שלי בשלב זה הוא שגירוי מוחי המיושם בקפידה הוא כנראה מסוגל לשפר את ביצועי הסיבולת. עד עכשיו, הייתי די סקפטי שההתקנה של Halo עומדת ברף הזה. אבל אני מוכן לשקול מחדש.

מוּמלָץ: