Legene har zappet hjerner med strøm i lang tid. Praksisen går tilbake til Antikkens Roma, da dårlig hodepine ble behandlet ved å plassere en levende torpedofisk, med dens elektriske ladning, på den lidende personens panne.
Heldigvis har vi flyttet utover fisk til mer sofistikerte måter å tømme hjerner, og elektriske strømmer har blitt en stadig mer vanlig behandling for Parkinsons sykdom, epilepsi og depresjon.
Men nå tar forskere hjernestimulering i nye retninger, de som har mer å gjøre med selvforbedring enn å takle medisinske tilstander.
Se for deg hodetelefoner som bruker elektriske ladninger for å hjelpe folk til å bli bedre på sport.
Primer hjernen
Du trenger faktisk ikke å forestille deg dem. En oppstart som heter Halo Neuroscience har avduket et hodesett designet for å stimulere nevroner i den motoriske cortex, den delen av hjernen som koordinerer bevegelse. Ifølge Halo-medstifter, David Chao, kan enheten, kalt Halo Sport, hjelpe idrettsutøvere å prestere bedre ved å gjøre det lettere for dem å bygge muskelminne.
Dette fungerer gjennom en teknikk kjent som transkraniell likestrømsstimulering (tDCS). Lavspenningspulser med elektrisitet sendes gjennom headsettets små skumpigger inn i hjernen, og som gir nevroner til å skyte og bygge nye, sterkere forbindelser. Det er bundet i det nevrovitenskapsmenn refererer til som hjernens plastisitet, eller dens evne til å lære og beholde ferdigheter gjennom å danne nye nevrale veier.
Chao påpeker at bare å sette på hodetelefonene ikke gjør noen til en bedre idrettsutøver. De skal brukes sammen med en treningsøkt, når de primede nevronene kan hjelpe en persons hjerne raskere å registrere og huske fysiske bevegelser. Kort sagt trener utøverne hjernen når de trener musklene.
Uansett hva idrettsutøveren jobber med, læres raskere og blir mer inngrodd, sier Chao. Teknikken, sier han, kan også anspore hjernen til å aktivere flere muskelfibre under en treningsøkt, og det kan hjelpe ham eller henne å bygge styrke raskere.
Øker "eksplosivitet"
Chao har undersøkt effekten av elektrisitet på hjernen en stund nå. I 2013 ble et apparat han arbeidet med sammen med biomedisinsk ingeniør Brett Wingeier godkjent av FDA for å behandle epilepsi. Når den oppdager unormal hjernestrøm som signaliserer et epileptisk anfall, leverer implantatet en liten elektrisk ladning for å stoppe det. Men som implantat krever det kirurgi. Chao ønsket å finne en mindre inngripende måte å stimulere hjernen på.
Så han og Wingeier gikk ut på egen hånd, og skjerpet fokuset på metoder for å påvirke nevroner utenfor hodet til en person. De syntes det var mest fornuftig å se på effekten på sportsprestasjoner fordi det var noe de lettere kunne tallfeste - selv om en av de første testene deres var å se hvordan ekstern stimulering kan påvirke hvor raskt noen kunne lære seg en sekvens av akkorder på en piano. (De som hadde på seg headsettene mestrer mest mulig akkordene 40 prosent raskere.)
De begynte deretter å teste med idrettsutøvere, inkludert en liten gruppe fra US Ski and Snowboard Association. Fire ganger per uke, i to uker, ble de målt da de hoppet på en ustabil plattform, og ifølge Halo forbedret de som trente med hodetelefonene sin "hoppkraft" med 31 prosent, nesten dobbelt så mye som de som ikke gjorde det. ikke bruk dem. Senere brukte idrettsutøvere på Michael Johnson Performance Center i Texas - inkludert et antall fotballspillere på college, som forberedte seg på NFL-utkastet - hodetelefonene i to uker. Halo sier at de i gjennomsnitt hadde en forbedring på 12 prosent i "eksplosivitet" mens de utførte slike øvelser som knebøyhopp og mothopp.
Chao og Wingeier tror en tilpasset versjon av headsettet en dag kan brukes til å hjelpe slagoffer å gjenvinne sine fysiske evner. Når de har fullført flere kliniske studier, vil de søke FDA-godkjenning av en slik enhet. Foreløpig konsentrerer de seg om å overbevise profesjonelle og andre dyktige idrettsutøvere om at grunnleggende av hjernen deres med strøm bør bli en like stor del av oppvarmingen deres som å strekke og lytte til favorittspillelistene deres.
Et spørsmål om risiko
Men hva med resten av oss?
Chao synes absolutt ikke at enheten bør begrenses til dem som er fordypet i intens idrettsopplæring. Faktisk, i en nylig artikkel som han var forfatter i Tech Crunch, antyder han at når "helgenkrigere" begynner å bruke nevro-stimulering for å øke hastigheten og styrken deres, kan "tDCS-enheter bli like vanlig som trinntellere."
Kanskje ikke med den forventede prislappen på $ 750. Men at headsetene, som vil bli mer tilgjengelig i høst, markedsføres for allmennheten, har vakt bekymring hos noen forskere.
Ja, det er studier med bevis på at denne typen hjernestimulering kan øke den fysiske ytelsen, inkludert en nylig ved University of Kent som fant at priming av deler av hjernen gjorde det mulig for syklister å tråkke lenger før de ble lei. Men skeptikere sier at det er for tidlig å selge disse enhetene direkte til forbrukere.
For eksempel hevder John Krakauer, professor i nevrologi og nevrovitenskap ved Johns Hopkins University, at rollen til den motoriske cortex for å bestemme en persons atletiske evne fremdeles ikke er tydelig forstått. "Jeg sier ikke at det hele er en knekk, " har han sagt, "men det gjør kanskje ikke det vi tror det gjør."
Andre påpeker at selv om Halo-hodetelefonene kan være helt trygge i en kontrollert situasjon, for eksempel et treningssenter, kan det være en større risiko for en person som bruker dem uten tilsyn hjemme. Ingen vet med sikkerhet hvor mye bruk som kan være overdreven. Med andre ord kan det være mulig å zappe hjernen din for mye.
"Når du har å gjøre med hjernen og elektrisk stimulering, er det alltid mulige farer, " sa Kareem Zaghloul, forsker ved National Institute of Neurological Disorders and Stroke, til Washington Post . “Vi bekymrer oss for dette selv med vårt eget arbeid. Vi tror sjansene er ganske lave, men det er fremdeles et potensielt problem. ”
Men Chao er alt i. Han sier at det vitenskapelige samfunns enighet er at nevrostimulering er både trygt og effektivt, og han går så langt som å antyde at enheter som primære nevroner kan bli et marked på 10 milliarder dollar, noe som gir alle mulige muligheter for å forbedre oss.
"Til syvende og sist kan en enhet ha evnen til å stimulere ethvert overflateområde av cortex, og låse opp potensialet i menneskets hjerne og kropp på en enestående måte, " skriver han i artikkelen Tech Crunch . "Det som en gang var Herculean-bragder, kan bli menneskelige aktiviteter hver dag."
