Rapido miglioramento cognitivo con la stimolazione cerebrale non invasiva

Date le prove contrastanti sulla tACS per aumentare la le performance cognitive, Reinhart e colleghi hanno utilizzato tecniche statistiche di metanalisi per quantificare la coerenza delle prove tra i vari studi.

Reinhart afferma che era il momento giusto per farlo, poiché il numero di studi sulle tACS è "più che raddoppiato dalla precedente metanalisi, e i disegni delle tACS si sono rapidamente evoluti, diventando sempre più sofisticati".

Lo studio è stato pubblicato online il 24 maggio su Science Translational Medicine.

Miglioramento significativo e immediato

L'analisi ha incluso 102 studi sulla tACS in soggetti sani e con patologie neurologiche o psichiatriche pubblicati tra il 2006 e il 2021.

Nel complesso, questi studi hanno coinvolto 2893 partecipanti (1290 uomini e 1603 donne) con un'età media di 30 anni; 333 partecipanti erano più anziani (età media 67 anni).

Un totale di 177 partecipanti presentava una patologia come il disturbo depressivo maggiore, il disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD), l'epilessia, il morbo di Parkinson, la schizofrenia e il lieve deterioramento cognitivo.

Reinhart ha dichiarato a Medscape Medical News che, confrontando oltre 300 misure della funzione mentale in tutti gli studi, è emerso un miglioramento significativo, affidabile e immediato della funzione cognitiva con la tACS.

Esaminando separatamente funzioni cognitive specifiche, come la memoria, l'attenzione o l'intelligenza, la tACS ha prodotto i miglioramenti più evidenti nel controllo esecutivo, ovvero nella capacità di adattare il comportamento di fronte a informazioni nuove, sorprendenti o contrastanti.

"Abbiamo anche riscontrato miglioramenti nella capacità di prestare attenzione, nella capacità di memorizzare informazioni per periodi di tempo brevi e lunghi, nonché nelle misure di intelligenza. L'insieme di questi risultati suggerisce che la tACS abbia la capacità di migliorare in modo particolare specifici tipi di funzioni cognitive, almeno a breve termine", ha detto Reinhart.

Per stabilire l'effetto della tACS nelle persone che potrebbero averne più bisogno, i ricercatori hanno esaminato l'impatto della tecnologia sulle funzioni mentali in due sottopopolazioni che potrebbero essere particolarmente vulnerabili ai cambiamenti cerebrali: gli adulti anziani e le popolazioni con patologie.

"In entrambe le sottopopolazioni, abbiamo trovato prove affidabili di miglioramenti della funzione cognitiva con la tACS. È interessante notare che, con la tACS specializzata, che può colpire due regioni cerebrali allo stesso tempo, la manipolazione del rapporto tra le due regioni può sia migliorare sia ridurre la funzione cognitiva", ha dichiarato Reinhart.

Questa regolazione bidirezionale della cognizione potrebbe essere particolarmente utile in clinica, ha osservato Reinhart.

"Per esempio, condizioni come la depressione possono comportare una ridotta capacità di elaborazione della ricompensa, mentre altre come il disturbo bipolare possono comportare un sistema di elaborazione della ricompensa molto attivo. Con la capacità di modificare la funzione cognitiva in entrambe le direzioni, potremmo essere in grado di sviluppare in modo flessibile progetti mirati per soddisfare esigenze cliniche specifiche", ha detto Reinhart.

I ricercatori avvertono che, sebbene le analisi suggeriscano un miglioramento immediato delle funzioni cognitive con la tACS, non parlano della durata di questi miglioramenti nel tempo. La durata dei cambiamenti cognitivi è una domanda chiave per gli studi futuri.

"Grande potenziale", ma rimangono domande

Commentando questa ricerca per Medscape Medical News, Shaheen Lakhan, neurologo e ricercatore a Boston, ha detto che la tACS ha mostrato un "grande potenziale" nella modulazione dei sistemi e dei circuiti cerebrali. "Tuttavia, è importante notare che la tACS è ancora nelle prime fasi di sviluppo e richiede ulteriori perfezionamenti".

"Prima che la tACS possa diventare ampiamente applicabile, devono essere affrontati diversi aspetti cruciali. In primo luogo, dobbiamo determinare le regioni cerebrali specifiche che dovrebbero essere prese di mira per ottenere risultati ottimali. Inoltre, dobbiamo identificare quali tipi di individui beneficerebbero maggiormente di questa tecnologia", ha detto Lakhan, che non ha partecipato alla metanalisi.

"Inoltre, è fondamentale verificare se i benefici osservati negli esperimenti controllati si traducono davvero in scenari di vita reale, come la guida di un'auto, le prestazioni lavorative, i risultati accademici e il miglioramento delle relazioni sociali. Una cosa è testimoniare i miglioramenti nei test cognitivi, ma è essenziale capire le implicazioni pratiche di questi miglioramenti", ha commentato Lakhan.

Lakhan prevede che "una combinazione di farmaci, dispositivi e applicazioni lavorerà insieme in modo armonioso all'interno di un sistema chiuso per modulare il cervello, mirando specificamente ad alleviare condizioni come la depressione, l'ansia e l'iperattività".

"Tuttavia, questo progresso solleva profonde domande sui confini tra uso clinico e potenziamento neurologico, mettendo in discussione i nostri attuali costrutti sociali", ha detto Lakhan.

"Le nostre personalità, in una certa misura, sono modellate dalle intricate reti del nostro cervello. È sorprendente che le nostre firme cerebrali possano rivelare aspetti del nostro carattere, tra cui la gradevolezza, l'apertura, la coscienziosità, il nevroticismo e persino la nostra appartenenza politica", ha aggiunto.

"Mentre ci avventuriamo in questo eccitante regno dello sblocco e della manipolazione del cervello, è imperativo affrontarlo con cautela, considerazioni etiche e una profonda comprensione delle potenziali conseguenze", ha detto Lakhan.

"Solo attraverso un'esplorazione responsabile e una navigazione attenta possiamo sfruttare appieno il potere di queste tecnologie, rispettando al contempo le complessità delle nostre identità individuali e le più ampie implicazioni sociali che esse comportano", ha aggiunto.

Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni dei National Institutes of Health e da una donazione di un singolo filantropo. Reinhart e Lakhan non riportano onflitti di interesse.