الکتروشوک درمانی مشکل روابط عمومی دارد. این درمان، که جریان‌های الکتریکی را از طریق مغز برای ایجاد یک تشنج کوتاه ارسال می‌کند، مفاهیم وحشیانه و غیرانسانی دارد - برای مثال، به عنوان یک مجازات سادیستی در فیلم به تصویر کشیده شد. دیوانه از قفس پرید. اما برای بیماران مبتلا به افسردگی که با داروها بهبود نمی یابند، الکتروشوک درمانی (ECT) می تواند بسیار موثر باشد.

مطالعات نشان داده اند که حدود 50 تا 70 درصد از بیماران مبتلا به اختلال افسردگی اساسی هستند شاهد بهبود علائم آنها باشید پس از یک دوره ECT در مقایسه، داروهایی که هدفشان تغییر شیمی مغز است فقط 10 تا 40 درصد کمک کنید از بیماران افسردگی

با این حال، حتی پس از چندین دهه استفاده، دانشمندان نمی دانند چگونه ECT زیست شناسی زیربنایی مغز را تغییر می دهد. بردلی ویتکیک عصب شناس در دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، گفت که یک روانپزشک یک بار به او گفت که این درمان "مغز را دوباره راه اندازی می کند" - توضیحی که به نظر او "واقعا رضایت بخش نبود".

اخیرا، Voytek و همکارانش تحقیقات خود را در مورد الگوهای الکتریکی مغز با داده‌های بیمار همراه کردند تا بررسی کنند که چرا ایجاد تشنج اثرات ضد افسردگی دارد. در دو مطالعه منتشر شده در پاییز گذشته، محققان مشاهده کردند که ECT و یک درمان تشنج مربوطه باعث افزایش آن می‌شود نویز پس زمینه بدون ساختار پنهان شدن در پشت امواج مغزی کاملاً مشخص دانشمندان علوم اعصاب این نویز پس زمینه را "فعالیت دوره ای" می نامند.

نویسندگان پیشنهاد کردند که تشنج های القایی ممکن است به بازگرداندن تعادل برانگیختگی و مهار مغز کمک کند، که می تواند یک اثر ضد افسردگی کلی داشته باشد.

هر بار که با کسی که در این زمینه نیست درباره این کار صحبت می‌کنم، می‌گویند: «آنها هنوز این کار را می‌کنند؟ هنوز از شوک الکتریکی استفاده می کنند؟ فکر می‌کردم این فقط در فیلم‌های ترسناک است.» سیدنی اسمیت، دانشجوی کارشناسی ارشد علوم اعصاب در آزمایشگاه Voytek و اولین نویسنده مطالعات جدید. "مقابله با انگ اطراف آن حتی بیشتر به انگیزه ای برای کشف نحوه کارکرد آن تبدیل شده است."

حدود هشت سال پیش، Voytek با روانپزشک همکاری کرد مریم سلطانیهمچنین در دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، و همکارانش، که در حال جمع‌آوری داده‌های الکتروانسفالوگرام در مورد بیماران تحت درمان ECT برای تشخیص اختلال افسردگی اساسی بودند. محققان برای اندازه گیری خروجی الکتریکی مغز قبل و بعد از درمان ECT، الکترودهایی را به جلوی سر بیماران متصل کردند.

دهه‌ها مطالعه الکتروانسفالوگرام نشان داده است که خروجی الکتریکی مغز سالم الگوهایی از نوسانات تکراری یا امواج مغزی را تولید می‌کند. به عنوان مثال، امواج آلفا، با فرکانس 8 تا 12 هرتز، تمایل دارند در هنگام استراحت عمیق یا خواب ظاهر شوند. تحقیقات قبلی که امواج آلفا را با افسردگی مرتبط می‌کرد، سلطانی و ویتک را در ابتدا این فرضیه را مطرح کردند که ECT بر امواج آلفا تأثیر می‌گذارد. اگر درست باشد، به توضیح اینکه چرا ECT تمایل دارد کمک کند فرکانس های خاص را کاهش دهید در خروجی الکتروانسفالوگرام

اما تجزیه و تحلیل اولیه دو بیمار اول چیز متفاوتی را نشان داد: افزایش قابل توجهی در فعالیت های دوره ای یا "صدای پس زمینه" که از مغز می آید.

این نویز پس زمینه در سال های اخیر موضوع داغ آزمایشگاه Voytek بوده است. Voytek به جای تمرکز بر امواج مغزی منظم، مانند امواج آلفا، که در فرکانس‌های شناخته شده ظاهر می‌شوند، فاز نامنظم بین آن‌ها را مطالعه می‌کند. اگرچه فعالیت غیر پریودیک هیچ الگوی واضحی در الکتروانسفالوگرام ایجاد نمی کند، گروه او این کار را انجام داده است ابزارهای آماری را توسعه دادند که ساختار زیرین آن را آشکار می کند. این ساختار دوره ای است که محققان در داده های بیمار ECT سلطانی مشاهده کردند.

در مطالعه اولیه از نه بیمار، منتشر شده در نوامبر 2023 در روانپزشکی روانشناسیمحققان گزارش کردند که فعالیت دوره ای پس از ECT افزایش یافته است. سپس، در یک مطالعه همراه, دانشمندان علوم اعصاب با مجموعه داده های بزرگتری که قبلاً از آنها جمع آوری شده بود، مقابله کردند بیماران مبتلا به 22 دریافت ECT و بیماران مبتلا به 23 دریافت درمان تشنج مغناطیسی، که از میدان های مغناطیسی به جای جریان الکتریکی برای ایجاد تشنج استفاده می کند. این تجزیه و تحلیل همچنین نشان داد که فعالیت دوره ای پس از درمان ها افزایش می یابد.

تصور می‌شود که فعالیت غیرپریودیک به تعادل تحریک و بازداری در مغز مربوط می‌شود. هنگامی که یک نورون سیگنالی از نورون دیگری دریافت می کند، یا برانگیخته می شود یا مهار می شود - یعنی احتمال شلیک کم و بیش. در سال 2017، Voytek و همکاران منتشر کردند یک مطالعه در مجله NeuroImage نشان می دهد که فعالیت های دوره ای منعکس کننده فرآیندهای بازدارنده است.

ارتباط بین فعالیت دوره ای و بازداری نیاز به تحقیقات بیشتر دارد. با این حال، زمانی که محققان این یافته را همراه با تحقیقات بالینی جدید خود قرار دادند، فرض کردند که درمان‌های تشنج می‌تواند برخی از گروه‌های نورون را مهار کند و این مهار ممکن است به صورت افزایش فعالیت غیرپریودیک در الکتروانسفالوگرام نشان داده شود.

نویسندگان حدس زدند که اثر مهاری در ECT می تواند با کاهش علائم افسردگی مرتبط باشد. اسمیت و همکارانش در مطالعه اولیه ECT نوامبر 2023 خود نوشتند: «ECT ممکن است با بازگرداندن سطوح سالم بازداری در قشر پیشانی، علائم افسردگی را بهبود بخشد.

تیم تحقیقاتی این آزمایش ها را برای نشان دادن ارتباط بین فعالیت دوره ای و افسردگی طراحی نکردند. این امکان وجود دارد که این ارتباط وجود داشته باشد، اما "برای اثبات آن یک بازی بسیار متفاوت است." کی رنگا راما کریشنان، مشاور ارشد مدیر عامل سیستم بهداشت دانشگاه راش در شیکاگو. کریشنان، که چندین دهه را صرف نظارت بر برنامه‌ای که شامل ECT در دانشگاه دوک بود، در این مطالعات شرکت نداشت.

کریشن گفت که برای اثبات قطعی آن، محققان باید جمعیت بسیار بیشتری از بیماران را مطالعه کنند و یک طرح آزمایشی عمدی را اجرا کنند. او گفت که با این حال، این اسناد "گامی در مسیر درست" هستند.

نکته مهم دیگر این است که نسخه های الکتریکی و مغناطیسی این درمان ها تغییرات مشابهی در فعالیت های دوره ای ایجاد کردند. سارا لیسانبی، مدیر واحد تعدیل عصبی غیرتهاجمی در مؤسسه ملی سلامت روان که در این تحقیق شرکت نداشت. او گفت که این نشان می دهد که میدان های الکتریکی در ECT نیست که علائم افسردگی را تسکین می دهد، بلکه تشنج ناشی از آن است.

لیسانبی تحقیقات اخیر نشان می دهد که درمان تشنج مغناطیسی به اندازه ECT موثر است و عوارض جانبی کمتر و شدیدتری دارد. با این حال، در حالی که ECT معمولا در تنظیمات بالینی در دسترس است، درمان تشنج مغناطیسی توسط سازمان غذا و دارو تایید نشده است و تنها در چارچوب مطالعات تحقیقاتی در دسترس است.

اسمیت و ویتک تصور می‌کنند که اگر نتایج آنها در مطالعات آینده پایدار بماند، فعالیت دوره‌ای می‌تواند به معیاری تبدیل شود که روزی به پزشکان کمک می‌کند پیش‌بینی کنند که کدام بیماران بیشتر از این درمان‌ها سود می‌برند. Voytek گفت، در حالی که ECT در حال حاضر "مثل یک پتک" در تحویل خام خود به مغز است، مطالعه مکانیسم های آن در نهایت می تواند به نسخه دقیق تر، کم استرس تر و راحت تر آن منجر شود.

فراتر از کاربردهای بالینی، این خط از تحقیقات می تواند به بیماران کمک کند تا بفهمند در طول ECT در مغز چه اتفاقی می افتد و چرا ممکن است از آن سود ببرند. اسمیت گفت: "حداقل بخشی از این گفتگو در مورد خطرات و مزایای دریافت این درمان می تواند اینگونه باشد، "و این همان چیزی است که ما در حال تلاش برای تغییر در مغز شما هستیم."

برای یک بیمار، او افزود، این نوع توضیح بهتر از مقایسه درمان با "دکمه تنظیم مجدد" است.