مغز بهطور طبیعی ریتمهایی تولید میکند. یکی از راههای تأیید این موضوع، ثبت فعالیت الکتریکی مغز است. این فعالیت الکتریکی ناشی از عبور یونها (ذرات دارای بار مثبت یا منفی، مانند سدیم و کلرید که اجزای نمک هستند) از غشای سلولهای مغزی است.
EEG (الکتروانسفالوگرافی)، یک روش بدون درد و بیخطر است که تقریباً یک قرن از پیدایش آن میگذرد و با استفاده از سیمها (الکترودها) که روی پوست سر قرار میگیرند، این فعالیت را ثبت میکند. EEG نشان میدهد که بخش اعظم فعالیت الکتریکی یک مغز سالم، ریتمیک است و نه تصادفی. با این حال، در بیماریهای مغزی، این ریتمبودن رو به زوال میرود.
امواج مغزی و آلزایمر
EEG امواج ریتمیک مغز را بر حسب سیکل در ثانیه، که هرتز نامیده میشود، اندازهگیری میکند. در شبکهای از لوب گیجگاهی مغز که به عنوان شبکه انتورینال-هیپوکامپ شناخته میشود، امواج مغزی آهسته (تتا) و امواج مغزی سریع (گاما) هنگام عملکرد موفقیتآمیز حافظه با هم کوپل میشوند.
توانایی مغز برای کوپل کردن این ریتمها در بیماری آلزایمر ضعیف میشود. چندین دهه است که مشخص شده است که اولین نشانههای کاهش حافظه در این اختلال با آسیبشناسی در شبکه انتورینال-هیپوکامپ مرتبط است. اخیراً، کاهش حافظه در آلزایمر با کاهش کوپلینگ امواج مغزی تتا و گاما در این شبکه مرتبط دانسته شده است.
موسیقی و نور: جبران ریتمهای مغزی از دست رفته
دکتر ادوارد لارج، عصبشناس از دانشگاه کانکتیکات، به همراه همکارانش دکتر جی چول کیم و دکتر سایکی لویی، در حال مطالعه پدیده کوپلینگ امواج مغزی و روشهای غیرتهاجمی برای رفع ناهنجاریهای آن هستند. تحقیقات این تیم نشان میدهد که تحریک خارجی که در فرکانسهای تتا و گاما اعمال میشود، میتواند افت امواج مغزی تتا و گامای تولید شده داخلی توسط مغز را جبران کند. به زبان ساده، موسیقی میتواند تحریک موج مغزی تتا را فراهم کند، در حالی که نور میتواند تحریک موج مغزی گاما را تأمین کند.
لارج و کیم علاوه بر کار تحقیقاتی، شرکت Oscillo Biosciences را تأسیس کردهاند تا یک دستگاه عملی برای ارائه تحریک صوتی و نوری در محیط خانه افراد بسازند. دکتر لویی نیز در آزمایشگاه خود در دانشگاه نورثایسترن، استفاده از موسیقی و نور را برای ایجاد تحریک در فرکانسهای دلتا و گاما آزمایش میکند.
نحوه عملکرد تحریک خارجی
نور چگونه تحریک موج مغزی گاما را فراهم میکند؟ دستگاه بهطور متناوب پالسهای نوری را با سرعت ۳۰ بار در ثانیه منتشر میکند. در حال حاضر مشخص نیست که چگونه یک محرک دیداری، که در لوبهای پسسری و آهیانه خلفی مغز پردازش میشود، میتواند هدف خود را در لوب گیجگاهی پیدا کند. این یکی از سؤالاتی است که لارج و همکارانش در حال بررسی آن هستند.
موسیقی چگونه تحریک موج مغزی تتا را فراهم میکند؟ ضربان اصلی بیشتر موسیقیها در محدوده دلتا (زیر ۴ هرتز؛ یعنی کمتر از ۲۴۰ ضربه در دقیقه) قرار دارد. اما موسیقی همچنین دارای زیرریتمهایی است که اغلب ظریف هستند و سریعتر از ضربان اصلی هستند. این زیرریتمها در مضارب صحیح، معمولاً دو یا سه برابر، سریعتر از ضربان اصلی رخ میدهند. این زیرریتمهای سریعتر مغز ما را در بر میگیرند، حتی اگر در بسیاری از قطعات موسیقی از وجود آنها آگاه نباشیم.
نتایج اولیه و آینده پژوهش
دکتر لویی و تیمش روش تحریک موسیقی و نور خود را بر روی افراد سالم (گروه کنترل نرمال) بررسی کردهاند و اکنون در حال آزمایش آن بر روی افراد مبتلا به آلزایمر هستند. در حال حاضر، آنها شواهدی پیدا کردهاند که نشان میدهد روششان منجر به بهبود حافظه و افزایش فعالیت در هیپوکامپ در افراد مبتلا به آلزایمر در مراحل اولیه میشود. لارج گزارش میدهد که تاکنون بیش از ۹۰ نفر آزمایش شدهاند و هیچ عوارض جانبی گزارش نشده است.
دکتر لارج، امیدوار است که تحریک موسیقی و نور روزی به یک روش اصلی برای مدیریت علائم شناختی بیماری آلزایمر (و احتمالاً بیماریهای دیگر) تبدیل شود. او خاطرنشان میکند که یکی از نقاط قوت بزرگ روش شرکت او این است که به افراد اجازه میدهد هر موسیقی را که ترجیح میدهند گوش دهند، زیرا موسیقی حاوی زیرریتمهایی در محدوده تتا است.
مدتهاست که موسیقی در مدیریت علائم رفتاری آلزایمر، مانند بیقراری، نقش داشته است. اینکه اکنون موسیقی به عنوان ابزاری برای بهبود علائم شناختی این بیماری در حال ارزیابی است، نشاندهنده یک تحول جدید و هیجانانگیز است.