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신경가소성은 새로운 연결과 경로를 만들어 시간이 지남에 따라 적응하거나 변화하는 뇌의 능력입니다.
서호주에 있는 Edith Cowan University의 새로운 연구는 경두개 무작위 소음 자극(tRNS)이 신경 가소성과 학습을 향상시킬 수 있는 인간 인식을 개선할 수 있는 방법을 강조합니다. 연구는 다음과 같이 확장됩니다.기존 연구신뢰할 수 있는 출처tRNS가 인지를 향상시킬 수 있는 방법을 탐구합니다.
그 이름에도 불구하고,tRNS신뢰할 수 있는 출처청각적 의미에서 "무작위 잡음"을 포함하지 않습니다.
대신, tRNS는 한 쌍의 전극을 사용하여 임의의 주파수로 진동하는 약한 교류를 두피에 보내는 비침습적 형태의 뇌 자극입니다.
의학 뉴스 투데이( Medical News Today ) 와의 인터뷰 에서 수석 저자인 Onno van der Groen 박사이자 Edith Cowan의 의학 및 건강 과학 학교 연구원인 이 연구의 주요 결과는 다음과 같이 강조되었습니다.
"tRNS는 예를 들어 건강과 질병에 대한 주의, 지각, 지각적 의사 결정 및 학습과 같은 인간의 수행에 영향을 미칠 수 있습니다. 여러 연구에 따르면 사람들은 더 빨리 배울 수 있으며 이 효과는 시간이 지남에 따라 지속될 수 있습니다.”
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tRNS를 사용하여 인간의 지각 및 인지 연구
"인지 작업은 개별적으로 작동하는 개별 뇌 영역이 아니라 '연결된' 여러 개별 영역의 네트워크에 의해 수행되며, 이를 네트워크라고 합니다."
– Onno van der Groen, PhD, 이 연구의 주저자
신경가소성: 연결 및 경로 '재배선'
연구에 참여하지 않은 Stanford University의 신경과학자이자 박사후 연구원인 Ben Rein 박사는 MNT 에 다음과 같이 강조했습니다. 뇌 자극 방법”
Rein 박사는 tRNS에서 전극을 두피에 배치하여 국소 뇌 조직을 자극하고 활동을 증가시킨다고 설명했습니다.
"일정하고 사전 설정된 강도로 자극하는 다른 형태의 전기 자극과 달리 tRNS의 전류는 범위 내에서 무작위로 변동합니다."라고 그는 말했습니다. "강도가 지속적으로 변화하는 이러한 유형의 자극이 바람직할 수 있다고 믿을 만한 이유가 있습니다."
“tRNS가 국소 뇌 활동을 증가시킬 수 있지만 정확히 어떻게 되는지 불분명합니다. 뉴런의 나트륨 채널을 활성화할 수 있다는 증거가 있습니다. 활성화되면 나트륨 채널은 양전하를 띤 이온이 세포로 흘러 들어가도록 하여 세포의 전하를 증가시키고 세포가 활동 전위를 '발화'할 가능성을 높입니다. 지금까지 tRNS가 신경가소성을 유발한다는 명확한 증거는 없습니다. 오히려 일시적으로 뇌 활동을 증가시켜 특정 작업, 특히 해당 뇌 영역에 의해 조절되는 작업에서 향상된 성능을 허용하는 것으로 보입니다. 이론적으로 증가된 활동은 표적 뉴런에서 가소성을 유발할 수 있지만 현재 증거는 이를 강력하게 나타내지 않는 것 같습니다.”
– Bein Rein, PhD, Stanford의 신경과학자이자 박사후 연구원
tRNS의 적용은 광범위하지만 윤리적인 문제가 있을 수 있습니다.
van de Goen 박사와 같은 전문가들은 인지 개선을 위해 tRNS를 사용하는 것에 대한 더 많은 연구가 여전히 필요하다는 데 동의합니다.
그는 Edith Cowan 연구의 결과가 인간의 수행 능력을 향상시키는 새로운 기술을 산출할 수 있지만 이 기술이 널리 이용되기 전에 극복해야 할 몇 가지 장애물이 있다고 MNT 에 말했습니다.
“tRNS는 현재 전 세계 실험실에서 아직 조사 중입니다. '실제 세계'에 있는 사람들이 이에 액세스할 수 있기 전에 그 배후의 작동 메커니즘을 더 잘 이해할 필요가 있습니다.”라고 그는 말했습니다.
“성능을 향상시키기 위해 건강한 주제에 대한 연구가 이미 진행 중입니다. 예를 들어, 이것은 항공 교통 관제사 또는 실수를 저지를 위험이 치명적일 수 있는 방위 요원과 같이 스트레스가 많은 작업의 성과에 흥미로울 수 있습니다."
또한 van de Goen 박사는 tRNS 기술 사용의 윤리적 의미를 강조했습니다.
“윤리적 논쟁이 있어야 합니다. 우리 모두가 이것을 사용하기 시작하면 사회에 어떤 결과가 생길까요? 우리는 '수퍼 휴먼'을 만들 수는 없지만(성능을 향상시킬 수 있는 정도에 한계가 있는 것으로 보입니다) 사람들에게 잠재적으로 더 경쟁력 있는 우위를 제공할 수 있습니다.”
“예를 들어 부모가 건강한 자녀의 수행 능력을 향상시키기 위해 이것을 사용하기 시작하면 어떻게 될까요?'와 같은 윤리적인 질문이 더 많이 발생할 것입니다. [그리고] '이 기술에 대한 사회의 평등한 접근이 있을 것인가?' (아마도). 그리고 이것이 장기적으로 두뇌에 어떤 영향을 미치는지에 대한 질문도 있습니다. 즉, 이것을 매일 적용한다면 특히 아직 두뇌가 성숙하지 않은 어린이에게 적용된다면 더욱 그렇습니다.”
– Otto van de Goen, PhD, 이 연구의 주저자
신경계 질환이 있는 사람들에게 미치는 영향
van de Goen 박사는 "몇 가지 신경학적 상태가 서로 다른 뇌 영역 사이의 의사소통에 결함을 보인다"고 지적했습니다(즉, 주의력 결핍 과잉 행동 장애(ADHD) 및 정신 분열증 ).
그는 "이론적으로 tRNS는 뇌 영역 간의 의사 소통을 향상시키고 이러한 방식으로 신경학적 상태의 행동 결과를 잠재적으로 완화할 수 있는 잠재력이 있다"고 이전 연구 에서 지적한 바와 같이 덧붙였습니다.
Rein 박사는 동의했지만 더 많은 연구가 필요하다고 강조했습니다.
“특정 뇌 영역을 효과적이고 정확하게 자극하는 도구를 개발하는 것은 신경과학의 주요 임무입니다. 이것을 달성하는 모든 방법은 매우 강력한 도구가 될 수 있으며 신경과 및 신경 정신 의학에 매우 유용합니다.”라고 Rein 박사는 말했습니다.
"현재까지 증거에 따르면 tRNS는 특정 학습, 감정 인식 및 시각적 감지 작업의 수행을 향상시키는 동시에 지속적인 주의력을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 tRNS는 뇌 활동의 국소적 변화(뇌졸중 또는 우울증 등)를 특징으로 하는 모든 상태를 치료하는 데 이론적으로 사용될 수도 있습니다."
– Bein Rein, PhD, Stanford의 신경과학자이자 박사후 연구원
"분명히 tRNS는 이런 식으로 '혁명적'인 것 같지는 않지만 기존의 경두개 전기 자극 방법에 비해 몇 가지 장점이 있는 것 같습니다."라고 Dr. Rein은 덧붙였습니다.
"증거가 계속 쌓이고 있지만 올바른 방향으로 나아가는 모든 단계는 항상 흥미진진합니다."
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