Elektrošoki – zdravljenje v skrajnih razmerah ali novodobna »droga« za izboljšanje kognitivnih funkcij?

Če bi vprašali ljudi, kakšne so njihove asociacije na stimulacijo možganov z elektriko, bi si ob tem najpogosteje zamislili elektrokonvulzivno terapijo (EKT, znano tudi kot elektrošok) ali pa film Let nad kukavičjim gnezdom, v katerem elektrošoke uporabljajo za umiritev težavnih bolnikov. Danes z EKT zdravimo duševno bolne osebe, ko zdravljenje z zdravili ni učinkovito, vendar drugače kot je stereotipno prikazano v filmih. Obstajajo pa tudi druge, varnejše oblike stimulacije možganov, ki imajo podobne pozitivne učinke. Ena izmed njih je transkranialna direktna stimulacija toka (tDCS).

EKT je ena najstarejših in tudi najučinkovitejših načinov terapije brez zdravil. Je način zdravljenja, pri katerem se skozi možgane sproži sunek električnega toka dolg od ena do šest sekund, ki sega od približno 750 do 900 mA. Z električnimi sunki se ustvarijo epileptični napadi, ki imajo pozitiven učinek pri zdravljenju bolnikov s hujšimi motnjami depresije, bipolarne motnje, shizofrenije ali katatonije1). Druga metoda zdravljenja je tDCS, pri kateri se preko elektrod v možgane pošlje šibak električni tok (od 0,5 do 2 mA), ki ga pacient ne občuti, en tretma pa traja od 5 do 20 minut. Najpogosteje se uporablja za izboljšanje spomina in pozornosti, raziskave pa ugotavljajo, da je lahko metoda učinkovita tudi pri zdravljenju depresivne motnje, shizofrenije ter ob rehabilitaciji po možganski kapi. V zadnjih letih je metoda tDCS čedalje bolj popularna, saj je enostavna za aplikacijo in manj invazivna kot ostale metodeelektrični tok je manjši, ni potrebna anestezija, varna in primerna je tudi za domačo uporabo), čeprav na področju njene učinkovitosti še primanjkuje raziskav (2).

Začetek uporabe EKT sega v 30. leta prejšnjega stoletja v Italijo, kjer so iskali nadomestilo takratnemu zdravljenju duševnih bolezni s kemičnimi snovmi (npr. metrazol), ki so sprožale epileptične napade. Po jemanju omenjenega zdravila so pacienti poročali o negativnih občutkih, zato se je pojavila potreba po alternativnem načinu zdravljenja (3). Ob začetku uporabe EKT so pacienti terapijo prejeli v budnem stanju, kar je prineslo veliko negativnih posledic, saj so lahko čutili sunek električnega toka in epileptični napad. Uporaba EKT je bila zato od leta 1960 do 1970 prepovedana, ponovno pa je postala aktualna v 80. letih, ko so terapijo modificirali. Danes oseba prejme mišične relaksante ter anestezijo, tako dae čuti bolečine (4). Metoda tDCS je v pogostejšo uporabo prišla šele v zadnjih 15 letih (5), začetki raziskovanja pa segajo v 60. leta prejšnjega stoletja, ko so dokazal, da lahko stimulacija možganov pomaga pri vzdrževanju informacij v spominu (6).

Metodi se razlikujeta tudi v načinu uporabe. V Sloveniji zdravljenje z metodo EKT od leta 1990 ni več v uporabi. Leta 2008 je bil sprejet zakon o duševnem zdravju (7), ki zdravljenje z EKT uvršča med posebne metode zdravljenja v psihiatričnih bolnišnicah in se lahko izvaja le izjemoma in z obveščenim soglasjem. Izvaja se lahko le, če je to nujno potrebno za zdravljenje osebe, ni na voljo druge učinkovite metode zdravljenja ter ko je pričakovana korist terapije večja kot morebitna tveganja in obremenitve, ki jih lahko terapija povzroči. Tudi zdravljenje s pomočjo tDCS trenutno še nima zakonske podlage za uporabo v terapiji, saj se še vedno izvajajo raziskave o njeni učinkovitosti. Po drugi strani se na spletu pojavlja čedalje več strani s prodajo tDCS naprav, ki so dostopne za domačo uporabo. Raziskovalce skrbi zloraba naprav, saj lahko neprimerna uporaba vodi do škodljivih posledic (5).

Učinki EKT in tDCS na kognitivne funkcije

Empirične študije, ki proučujejo učinkovitost vpliva EKT in tDCS na kognitivne funkcije, vključujejo majhno število udeležencev in se razlikujejo po lastnostih vzorca in uporabljenih postopkih. Pri zaključevanju o učinkovitosti obeh metod si lahko zato pomagamo z metaanalizami, ki združujejo veliko število posameznih študij. Avtorji metaanaliz so v splošnem ugotovili, da je učinkovitost elektrošokov odvisna od metode (načina administracije tehnike, časa merjenja), demografskih lastnosti udeležencev in vrste kognitivnih funkcij.

EKT ostaja sporen predvsem zaradi simptomov splošne dezorientiranosti in upada številnih kognitivnih funkcij, ki prizadene bolnike prvih nekaj ur po terapiji. Do največjega upada prihaja v epizodičnem spominu na področju verbalnega učenja in na področju izvršilnih funkcij (načrtovanje, preklapljanje in vzdrževanje pozornosti, reševanje problemov), težave pa lahko vztrajajo tudi tri dni po terapiji (8). Obseg poslabšanja je primerljiv z upadom kognitivnih funkcij med 60. in 80. letom starosti (9). Po drugi strani pa ne prihaja do poslabšanja na področju delovnega spomina (npr. število zapomnjenih številk) in intelektualnih sposobnosti. V obdobju 4 do 15 dni po terapiji se kognitivne funkcije povrnejo na prvotno raven pred terapijo, 15 dni po terapiji pa se številne kognitivne funkcije celo izboljšajo. Največji napredek lahko opazimo na področju hitrosti procesiranja in vizualnega epizodičnega spomina. Nekatere raziskave kažejo, da izboljšanje kognitivnih funkcij pri depresivnih udeležencih ni nujno posledica učinkov EKT, temveč posledica nižje stopnje depresivnosti po terapiji z EKT, saj se depresivnost povezuje s slabšim kognitivnim delovanjem (8). Čeprav se obseg kognitivnih funkcij po EKT hitro povrne na prvotno raven pred terapijo, to ne velja za avtobiografski spomin. Primanjkljaji na področju avtobiografskega spomina (spomini o dogodkih v posameznikovem življenju in informacije o njegovem okolju, npr. hišni naslov), predstavljajo največje praktične težave, s katerimi se soočajo pacienti tudi več mesecev po EKT. Testi za merjenje avtobiografskega spomina kažejo, da lahko primanjkljaji vztrajajo do šest mesecev po EKT, medtem ko bolniki o težavah poročajo tudi tri leta po EKT. Do subjektivnih ocen moramo biti sicer nekoliko kritični, saj se ne povezujejo z objektivnimi merami avtobiografskega spomina, povezujejo pa se z resnostjo depresije. Udeleženci z višjo stopnjo depresije tako pogosteje poročajo o primanjkljajih na področju avtobiografskega spomina, tako pred kot po EKT terapiji. Čeprav primanjkljaji na področju avtobiografskega spomina v največji meri pestijo paciente po EKT, pa težave verjetno niso tako velike, kot o njih poročajo pacienti (10, 11).

Rezultati metaanaliz, ki preverjajo učinkovitost tDCS na kognitivne funkcije, so po drugi strani precej bolj nekonsistentni od raziskav, ki preverjajo učinkovitost EKT. V določeni meri je to posledica manjšega števila raziskav o tDCS in različnih metodologij administracije tDCS (npr. jakost toka, položaj elektrod). V splošnem pa raziskave kažejo, da ima v primerjavi z udeleženci, pri katerih administracijo tDCS zgolj simuliramo, že enkratna uporaba tDCS pozitiven učinek na kognitivne funkcije, ki ostajajo na enaki ravni vsaj dva tedna po terapiji (12). Največji učinek ima terapija na kognitivne in motorične funkcije pri zdravih starejših posameznikih. Učinek je največji pri produkciji besed (13). Nekoliko nižji učinek so raziskovalci ugotovili na področju delovnega spomina, vendar je ta v primerjavi z npr. računalniškimi kognitivnimi treningi (14) še vedno znatno večji. Tudi pri mlajših in srednjih odraslih udeležencih ima tDCS največji učinek na področju produkcije besed (15), vendar je ta manjši. Učinek na delovni spomin in izvršilne funkcije je merljiv, vendar nizek (12, 16, 17). V nasprotju z drugimi metodami za izboljšanje kognitivnih sposobnosti (npr. številni nootropiki) dosedanje študije kažejo, da učinek dejansko obstaja.

Elektrošok terapije  vseeno ne predstavljajo enotne paradigme zdravljenja. Čeprav konkretne razlike v mehanizmih delovanja tDCS in EKT še niso dobro razumljene, lahko opazimo, da terapiji kvantitativno in kvalitativno različno učinkujeta na delovanje možganov, razlikujeta pa se tudi z vidika varnosti uporabe. EKT zaradi vidnega upada kognitivnih funkcij prvih nekaj dni po terapiji in negativnega vpliva na avtobiografski spomin ostaja kontroverzna metoda zdravljenja, čeprav se kognitivne funkcije s časom povrnejo na raven pred terapijo oziroma se celo izboljšajo. Terapija s tDCS je po drugi strani varnejša za uporabo (18, 19) in ima visok pozitiven učinek na kognitivne funkcije starejših. Čeprav terapiji tDCS in EKT na videz delujeta sorodni, obe namreč temeljita na induciranju električnega toka skozi možgansko lobanjo, ju ne gre metati v isti koš.

Viri in literatura:

1. Kropotov, J. (2016). Functional Neeuromarkers for Psychiatry: applications for diagnosis and treatment. London: Elsevier Science.
2. Reinhart, R. M., Cosmaan, J. D., Fukonda, K. in Woodman, G. F. (2017) Using transcranial direct-current stimulation (tDCS) to understand cognitive processing. Attention, Perception and Psychophysics, 79(1), 3–23.
3. Fink, M (1984). “The origins of convulsive therapy”. American Journal of Psychiatry. 141(9), 1034–1041.
4. Albert, D. J. (1966). The effect of spreading depression on the consolidation of learning. Neuropsychologia, 4, 49–64.
5. Lefaucheur, J. P., Antal, A., Ayache, A. S., Benninger, D. H., Bruneline, J., Cogiamanian, F., … Paulus, W. (2017). Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS). Clinical Neurophysiology, 128, 56–92.
6. Albert, D. J. (1966). The effect of spreading depression on the consolidation of learning. Neuropsychologia, 4.
7. Zakon o duševnem zdravju. Uradni list Republike Slovenije. Št. 003-02-7/2008-12.
8. Semkovska, M. in McLoughlin, D. M. (2010). Objective Cognitive Performance Associated with Electroconvulsive Therapy for Depression: A Systematic Review and Meta-Analysis. Biological Psychiatry, 68(6), 568–577.
9. Schaie, K. W., Willis, S. L. in Caskie, G. I. L. (2004). The Seattle Longitudinal Study: Relationship Between Personality and Cognition. Aging, Neuropsychology, and Cognition, 11(2-3), 304–324.
10. Fraser, L. M., O’Carroll, R. E. in Ebmeier, K. P. (2008). The Effect of Electroconvulsive Therapy on Autobiographical Memory. The Journal of ECT, 24(1), 10–17.
11. Mohn, C. in Rund, B. R. (2016). Significantly improved neurocognitive function in major depressive disorders 6 weeks after ECT. Journal of Affective Disorders, 202, 10–15.
12. Dedoncker, J., Brunoni, A. R., Baeken, C. in Vanderhasselt, M.-A. (2016). The effect of the interval-between-sessions on prefrontal transcranial direct current stimulation (tDCS) on cognitive outcomes: a systematic review and meta-analysis. Journal of Neural Transmission, 123(10), 1159–1172.
13. Summers, J. J., Kang, N. in Cauraugh, J. H. (2016). Does transcranial direct current stimulation enhance cognitive and motor functions in the ageing brain? A systematic review and meta- analysis. Ageing Research Reviews, 25, 42–54.
14. Lampit, A., Hallock, H. in Valenzuela, M. (2014). Computerized Cognitive Training in Cognitively Healthy Older Adults: A Systematic Review and Meta-Analysis of Effect Modifiers. PLoS Medicine, 11(11), e1001756.
15. Price, A. R., McAdams, H., Grossman, M. in Hamilton, R. H. (2015). A Meta-analysis of Transcranial Direct Current Stimulation Studies Examining the Reliability of Effects on Language Measures. Brain Stimulation, 8(6), 1093–1100.
16. Brunoni, A. R. in Vanderhasselt, M. A. (2014). Working memory improvement with non-invasive brain stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex: A systematic review and meta-analysis. Brain and Cognition, 86, 1–9.
17. Hill, A. T., Fitzgerald, P. B. in Hoy, K. E. (2016). Effects of Anodal Transcranial Direct Current Stimulation on Working and Recognition Memory: A Systematic Review and Meta-Analysis of Findings from Healthy and Neuropsychiatric Populations. Brain Stimulation, 9, 197–208.
18. Palm, U., Segmiller, F.M., Epple, A.N., Freisleder, F. J., Koutsouleris, N., Schulte-Korne, G. in Padberg, F. (2016). Transcranial direct current stimulation in children and adolescents: a comprehensive review. Journal of Neural Transmission, 123, 1219–1234.
19. Fregni, F., Nitsche, M. A., Loo, C. K., Brunoni, A. R., Marangolo, P., Leite, J., … Bikson, M. (2014). Regulatory considerations for the clinical and research use of transcranial direct current stimulation (tDCS): Review and recommendations from an expert panel. Clinical Research and Regulatory Affairs, 32(1), 22–35.