التعديل العصبي في إعادة التأهيل العصبي النفسي: التطبيقات والفوائد ومستقبل التحفيز الدماغي غير الغازي

يحلّل عالم النفس العصبي الإكلينيكي Gabriel Perea Guzmán كيفية تعزيز التعديل العصبي غير الغازي (tDCS, tACS, tRNS, TMS) لإعادة التأهيل العصبي النفسي، تطبيقاته السريرية وآفاقه المستقبلية في التحفيز المعرفي.

مقدمة

على مدى مئات السنين، قام البشر بتغيير نشاط أدمغتهم بطرق وأغراض مختلفة، على سبيل المثال الاستخدام الطقوسي للميسكالين والآياهواسكا، والاستخدام الترفيهي للأفيون أو الاستخدام العلاجي للقنب. تاريخ استخدام النباتات لأغراض طقسية أو طبية أو ترفيهية طويل. 

ومع ذلك، حاول البشر أيضًا تعديل النشاط الدماغي عبر الكهرباء. كان المصريون على علم بالخصائص الكهربائية لسمك السلور، لكن لم يُوثّق الاستخدام العلاجي لسمكة التوربيد إلا عند أرسطو وأفلاطون، حيث كانت تُستخدم لعلاج الصداع النصفي ونوبات النقرس وأمراض أخرى. نعم، كانت أول مصدر للكهرباء للتعديل العصبي هو سمكة. 

مرّت عدة قرون حتى بنى أوتو فون غيريكه في عام 1660 المولّد الكهروستاتيكي، الذي يُعتبر أوّل مُنشِط كهربائي من أصل غير حيواني. منذ تلك اللحظة، كان تاريخ التعديل العصبي متسارعًا، في بعض الفترات أكثر من غيرها. 

ما هو التعديل العصبي في إعادة التأهيل العصبي؟ 

يعتمد جزء من عمل الجهاز العصبي المركزي والطرفي على نظامين فرعيين، أحدهما كهربائي والآخر كيميائي. كلاهما مترابطان، وإذا عدّلت أحدهما فسيتأثر الآخر. الصرع هو أفضل مثال على كيف تغيّر المزامنة المفرطة المرتبطة بالإثارة مستويات الغلوتامات والدوبامين. 

بالطبع، تحمل اضطرابات نفسية عصبية أخرى تغييرات كهربائية-كيميائية عميقة في شبكات دماغية مختلفة تترجم إلى اختلالات معرفية وسلوكية.

تعريف التعديل العصبي

تُعرف القدرة على تعديل النشاط الدماغي لأغراض علاجية بمصطلح التعديل العصبي، ويشير هذا المصطلح إلى إحداث تغييرات في النشاط العصبي عن طريق إعطاء عوامل كهربائية أو مغناطيسية في مناطق أكثر أو أقل تحديدًا لإنتاج تغييرات في الإدراك وتنظيم العواطف والسلوك. 

أنواع التعديل العصبي: غازي وغير غازي

يمكن تمييز نوعين من التعديل العصبي، الغازي وغير الغازي. 

ضمن التعديل العصبي الغازي يوجد التحفيز الدماغي العميق أو DBS اختصارًا بالإنجليزية (Deep Brain Stimulation)، وهي تقنية مستخدمة منذ عقود في أمراض مثل باركنسون أو اضطراب الوسواس القهري (OCD)، وتستلزم وضع واحد أو عدة محفزات عبر إجراء جراحي؛ تقوم هذه المحفزات بتسليم نبضات كهربائية تغير النشاط الدماغي. 

من ناحية أخرى، عندما نتحدث عن التعديل العصبي غير الغازي، فإننا نشير بشكل رئيسي إلى التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) والتحفيز الكهربائي عبر الجمجمة (tES).

كلاهما يستخدم مجالًا كهربائيًا لتنظيم أو تعديل نشاط الدوائر والشبكات الدماغية، ولكنهما يفعلان ذلك بطرق مختلفة. 

التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS)

تستخدم TMS ملفًا يمرّ به تيار عالي الشدة مكوّنًا مجالًا مغناطيسيًا؛ يُوضَع هذا الملف فوق الرأس بحيث يكون المتجه الأساسي عموديًا على المنطقة المراد تحفيزها. 

ينتقل هذا المجال المغناطيسي عبر الجلد والعظم والأغشية، وبمجرد وصوله إلى الخلايا العصبية يتحول إلى مجال كهربائي ثانوي محدثًا جهود فعل تنتشر عبر الدوائر أو الشبكات. اعتمادًا على معايير معينة مثل التردد، يمكن أن يُستحث استثارة أكبر أو أقل.

تلقت TMS أول موافقة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية FDA لعلاج الاكتئاب في عام 2008 وهي الأكثر استخدامًا في المجال النفسي. 

ومع ذلك، فقد تم استخدامها أيضًا في مجال علم الأعصاب الإكلينيكي في إعادة تأهيل الأفاسيا والاضطرابات الحركية الثانوية الناتجة عن أحداث الأوعية الدموية الدماغية. 

التحفيز عبر الجمجمة بالتيار المستمر (tDCS)

من ناحية أخرى، تستخدم التحفيز الكهربائي عبر الجمجمة (tDCS) تكوينًا من الأقطاب الكهربائية يشكل دائرة تُوصل من خلالها محفز كهربائي إلى خلايا قشرة الدماغ. آلية عملها الرئيسية هي تعديل دون عتبة لجهود غشاء الخلايا في حالة الراحة. 

على عكس TMS، التي تحدث تغيرات في جهود الفعل، فإن التحفيز الكهربائي عبر الجمجمة (tDCS) يعدّل النشاط العصبي التلقائي، أي يغيّر عتبة التفريغ وبالتالي يغيّر احتمال الإطلاق العصبي. الآلية الفسيولوجية الكامنة لتحفيز اللدونة هي بشكل أساسي عملية جلوتاماتية تشمل مستقبلات NMDA. 

إعادة تأهيل إهمال نصف الكرة الدماغي بعد السكتة الدماغية

التحفيز عبر الجمجمة بالتيار المتناوب (tACS)

من ناحية أخرى، توجد طرق مختلفة لإيصال المجال الكهربائي، مما يمنح التقنية تنوعًا أكبر. 

الأكثر استخدامًا، وهو التحفيز عبر الجمجمة بالتيار المستمر (tDCS)، يوصل تيارًا منخفض الشدة بشكل متواصل يعدّل جهود الغشاء -المثيرة أو المثبطة- تبعًا لقطبية الأقطاب الكهربائية. 

أما التحفيز بالتيار المتناوب (tACS) فيستخدم تيارًا كهربائيًا متذبذبًا أو موجة جيبية تؤثر في طريقة تزامن تذبذبات الترددات الدماغية المختلفة (بيتا، ألفا، ثيتا، إلخ). 

التحفيز عبر الجمجمة بالضوضاء العشوائية (tRNS)

وأخيرًا، يستخدم التحفيز بالضوضاء العشوائية (tRNS) تيارًا تتغير سعته وتردده بشكل عشوائي.

ومن بين الثلاثة، يُعد tRNS الأقل دراسة بينما يمتلك tDCS أكبر قدر من الأدلة، ومع ذلك بدأ tACS يكتسب مكانة في إعادة التأهيل العصبي النفسي بفضل قدرته على تعديل التذبذبات الدماغية. وتُعدَّل جميع المناطق التي تتلقى التحفيز -على الأقل المناطق الواقعة بين القطبين- بطريقة متشابهة.

دمج التعديل العصبي مع مهام إعادة التأهيل

في التحفيز الكهربائي عبر الجمجمة (tES) من الضروري استكمال استخدام التقنية بمهام أو نماذج لإعادة التأهيل. 

كما نعلم، عند مواجهة مهمة ما، تُظهر شبكة أو أكثر تغيرات في نشاطها، وتُرمَّز هذه التغيرات في معايير مكانية وزمانية. ومن خلال التقنيات المذكورة يمكن تعديل إثارة عقدة أو أكثر من هذه الشبكات أو تثبيطها، في الوقت نفسه الذي يواجه فيه الشخص المتطلبات المعرفية للمهمة، فيزداد بذلك احتمال سلوك ما أو ينخفض. 

ومن الأمثلة على ذلك تطبيق بروتوكول tDCS بتحفيز أنودي على القشرة قبل الجبهية اليسرى بشدة 1.5 mA، يستخدم بالتزامن، خلال خمس عشرة جلسة مدة كل منها 20 دقيقة، مهام Go/no-Go لتحسين التحكم التثبيطي لدى الأشخاص المصابين بـاضطراب نقص الانتباه (ADD) ذي النمط الغالب المفرط النشاط والاندفاعي.

يجب ألّا ننسى أن tDCS وtACS وtRNS لا تغيّر سوى احتمال التفريغ، لكن النتيجة النهائية تعتمد على الحالة الفيزيولوجية السابقة للشبكة المستهدفة وكذلك على نوع التحفيز المتزامن.

المعايير في التعديل العصبي المعرفي

تعتمد نتيجة برنامج التعديل العصبي على المعايير التالية:

• التركيب (المونتاج): هو توزيع الأقطاب على سطح العمل، ويُستخدم عادةً النظام الدولي 10/20 الخاص بتخطيط كهربية الدماغ (EEG). وتحدد قطبية الأقطاب احتمال الإثارة (الأنود) أو التثبيط (الكاثود). 
• القطب الكهربائي: موصلات كهربائية تُستخدم للتلامس مع الجزء غير الكهربائي من الدائرة. وتوجد بأحجام وأشكال مختلفة تؤثر في كثافة التيار، والأقطاب الحلقية هي التي تحقق أكبر تركيز للشدة. ويُستخدم دائمًا محلول ملحي أو هلام موصل لتحسين التوصيل.
• الأمبير: هو الوحدة المستخدمة لقياس كمية الطاقة التي تسري عبر دائرة في الثانية. والملي أمبير (mA) هو جزء من ألف من الأمبير، ونطاقات التحفيز المستخدمة عادةً هي 1 أو 1.5 أو 2 mA. وبشكل عام، يُستخدم 1 أو 1.5 mA في التعديل العصبي لدى الأطفال، بينما يُختار 2 mA لدى البالغين.
• نوع التيار: توجد ثلاث طرق لإيصال التيار الكهربائي: التيار المستمر (tDCS)، والتيار المتناوب أو الجيبي (tACS)، والضوضاء أو التدفق العشوائي (tRNS).
• التحفيز المتزامن: يشير إلى وجود نموذج للتحفيز المعرفي أو غيابه، مثل تمارين التسمية أثناء إجراء تحفيز أنودي للمناطق الأمامية اليسرى. ويمكن أن يكون متصلًا (on-line، يحدث في الوقت نفسه مع التعديل العصبي) أو منفصلًا (off-line، يحدث قبل التعديل العصبي أو بعده).
• مدة الجلسة: تستغرق معظم الجلسات في السياق السريري من 20 إلى 30 دقيقة.
• عدد الجلسات وتواترها: في جميع بروتوكولات الاستخدام السريري تقريبًا، تُجرى بين 15 و20 جلسة بتواتر أقصاه جلستان في اليوم مع فاصل راحة من ساعتين إلى ثلاث ساعات.

وتُجمع هذه المتغيرات معًا لبناء بروتوكول يستجيب لاحتياجات المريض والأهداف العلاجية.

ومن المستحسن جدًا إجراء تقييم قبل تطبيق البروتوكول وبعده. وتوصيتنا أن يشمل هذا التقييم مستوى فيزيولوجيًا بتخطيط كهربية الدماغ (EEG) أو الجهود المعرفية المستثارة، ومستوى سلوكيًا بالمقاييس والتقارير الذاتية، ومستوى معرفيًا يُقيَّم بالاختبارات أو البطاريات العصبية النفسية.

الخلاصة

إن الجمع بين إعادة التأهيل العصبي النفسي التقليدي والتعديل العصبي غير الغازي بدأ يغيّر المناهج العلاجية، فاتحًا آفاقًا مليئة بالإمكانات. تزداد المستشفيات والمراكز المتخصصة التي تُدرج هذه التقنيات في برامجها، مدعومة بأدلة علمية متنامية وبنتائج تجريبية تُظهر تقدّمًا أسرع في تعافي المرضى.

في فئة الأطفال والمراهقين، التقنية الأكثر استخدامًا هي التحفيز الكهربائي عبر الجمجمة. تجعل طبيعتها غير الغازية وقابليتها للنقل وسهولة تطبيقها منها بديلًا متاحًا وآمنًا، خاصةً بالمقارنة مع التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة الذي يتطلب سيطرة حركية أكبر من المريض. كما تطورت التحفيزات الكهربائية إلى أشكال أكثر تحديدًا مثل tACS، التي توعد بتأثيرات إيجابية على الإدراك نظرًا لإمكانيتها في إحداث تزامن التذبذبات بين شبكات مختلفة مما يعزز عمليات معرفية معينة.

مع ذلك، لتعزيز هذه التقدّمات يصبح من اللازم وجود أنظمة تقييم صارمة تسمح بقياس الأثر الحقيقي للتداخلات. وهذا يعني تقييم التغيرات على مستويات متعددة: السلوكية، من خلال مقاييس مثل BRIEF أو SENA؛ الكهروفسيولوجية، عبر تسجيلات EEG؛ والمعرفية، بتطبيق اختبارات ومهام نفسية عصبية. فقط بهذه الطريقة سيكون من الممكن تحديد نطاق التعديل العصبي في الممارسة السريرية بوضوح.

من المهم أن نتذكر أن هذه التقنيات، بحد ذاتها، لا تشكل علاجًا. تكمن قوتها الحقيقية عندما تُدمج ضمن برامج إعادة تأهيل واسعة ومنسقة، حيث يضمن تعاون فرق متعددة التخصصات نهجًا متكاملاً. هكذا، يظهر التعديل العصبي غير الغازي كأداة قيّمة، ليست معزولة، بل متآزرة مع استراتيجيات أخرى، معلنة بداية عصر جديد في إعادة التأهيل العصبي النفسي.

المراجع

• Bayona Prieto, Jaime A. Bayona, Edgardo León-Sarmiento, Fidias. (2011). Neuroplasticidad, Neuromodulación y Neurorrehabilitación: Tres conceptos distintos y un solo fin verdadero. Salud , 27, 95–107.
• Cohen, S. L., Bikson, M., Badran, B. W., & George, M. S. (2022). A visual and narrative timeline of US FDA milestones for Transcrania Magnetic Stimulation (TMS) devices. Brain Stimulation, 15(1), 73–75. https://doi.org/10.1016/j.brs.2021.11.010
• Ditye, T., Jacobson, L., Walsh, V., & Lavidor, M. (2012). Modulating behavioral inhibition by tDCS combined with cognitive training. Experimental Brain Research, 219(3), 363–368. https://doi.org/10.1007/s00221-012-3098- 4
• Gildenberg, P. L. (2005). Evolution of neuromodulation. Stereotactic and Functional Neurosurgery, 83(2–3), 71–79. https://doi.org/10.1159/000086865
• González Rodríguez, B., Marrón, E. M., Ríos-Lago, M., Arroyo Ferrer, A., González-Zamorano, Y., Sánchez Cuesta, F. J., De Noreña, D., & Romero, J. P. (2025). Randomized, triple-blind, and parallel-controlled trial of transcranial direct current stimulation for cognitive rehabilitation after stroke. Journal of Visualized Experiments: JoVE, 220. https://doi.org/10.3791/67809 
• Grover, S., Fayzullina, R., Bullard, B. M., Levina, V., & Reinhart, R. M. G. (2023). A meta-analysis suggests that tACS improves cognition in healthy, aging, and psychiatric populations. Science Translational Medicine, 15(697), eabo2044. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.abo2044
• Lu, H., Zhang, Y., Qiu, H., Zhang, Z., Tan, X., Huang, P., Zhang, M., Miao, D., & Zhu, X. (2024). A new perspective for evaluating the efficacy of tACS and tDCS in improving executive functions: A combined tES and fNIRS study. Human Brain Mapping, 45(1), e26559. https://doi.org/10.1002/hbm.26559 
• Rushworth, M. F. S., Hadland, K. A., Paus, T., & Sipila, P. K. (2002). Role of the human medial frontal cortex in task switching: a combined fMRI and TMS study. Journal of Neurophysiology, 87(5), 2577–2592. https://doi.org/10.1152/jn.2002.87.5.2577 
• Sarmiento, C. I., San-Juan, D., & Prasath, V. B. S. (2016). Brief history of transcranial direct current stimulation (tDCS): from electric fishes to microcontrollers. Psychological Medicine, 46(15), 3259–3261. https://doi.org/10.1017/S0033291716001926 
• Woods, A. J., Antal, A., Bikson, M., Boggio, P. S., Brunoni, A. R., Celnik, P., Cohen, L. G., Fregni, F., Herrmann, C. S., Kappenman, E. S., Knotkova, H., Liebetanz, D., Miniussi, C., Miranda, P. C., Paulus, W., Priori, A., Reato, D., Stagg, C., Wenderoth, N., & Nitsche, M. A. (2016). A technical guide to tDCS, and related non-invasive brain stimulation tools. Clinical Neurophysiology: Official Journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology, 127(2), 1031–1048. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2015.11.012 

إذا أعجبك هذا المقال حول التعديل العصبي في إعادة التأهيل العصبي النفسي، فمن المحتمل أن تهمك هذه المقالات من NeuronUP:

“تمت ترجمة هذا المقال. رابط المقال الأصلي باللغة الإسبانية:”
Neuromodulación en la rehabilitación neuropsicológica: aplicaciones, beneficios y futuro de la estimulación cerebral no invasiva