Beyin, elektrik sinyalleri aracılığıyla sürekli olarak birbirleriyle iletişim kuran milyarlarca nörondan oluşan inanılmaz derecede karmaşık bir organdır. Bu süreç sinirsel iletişim olarak bilinir. Bu bileşiklerin doğru bir şekilde oluşması için, reaktivasyon ile güçlendirilmeleri gerekir. Bu işleme plastisite denir. Plastisite iki tipe ayrılabilir: nöronlar arasındaki kavşakta meydana gelen sinaptik plastisite; ve beynin fiziksel yapısındaki değişiklikleri içeren yapısal plastisite. Kümülatif yüksek frekanslı stimülasyonun her iki plastisite tipini de arttırdığı ve duyusal ve motor ağların daha iyi çalışmasına yol açtığı gösterilmiştir. Bunun gerçekleştiği kesin mekanizmalar hala tam olarak anlaşılamamıştır. Kümülatif yüksek frekanslı stimülasyonun nöronal uyarılabilirliği arttırdığı ve aktive edildiğinde ateşlemeye daha yatkın hale getirdiği düşünülmektedir. Bu artan uyarılabilirlik, nöronlar arasında yeni bağlantıların oluşmasına yol açarak, bilginin daha hızlı ve daha verimli iletilmesini sağlar.
Kümülatif yüksek frekanslı stimülasyonun beynin kendi yapısında da değişikliklere neden olduğuna, dendritlerin ve aksonların yoğunluğunu arttırdığına inanılmaktadır. Bu değişiklikler nöronlar arasında daha iyi iletişim sağlar ve yeni yolların gelişmesine yol açabilir. Çalışmalar, kümülatif yüksek frekanslı stimülasyonun duyusal ve motor ağlarda fonksiyonel bağlantıyı geliştirebileceğini göstermiştir. Fonksiyonel bağlantı, farklı beyin bölgelerinin birbirleriyle iletişim kurma derecesini ifade eder. Fonksiyonel bağlantıyı geliştirerek, kümülatif yüksek frekanslı stimülasyon öğrenme ve hafızayı geliştirmeye yardımcı olabilir. Farelerde yapılan bir çalışma, görsel korteksin kümülatif yüksek frekanslı uyarılmasının, gelişmiş görsel tanıma görevleriyle sonuçlandığını göstermiştir. Aynı çalışma, etkilerin uzun süreli olduğunu ve kümülatif yüksek frekanslı stimülasyonun faydalarının stimülasyon sona erdikten sonra bile devam edebileceğini göstermiştir. Kümülatif yüksek frekanslı stimülasyonun, çoklu duyusal modalitelerden (görme ve dokunma gibi) gelen bilgilerin tutarlı bir algı oluşturmak için birleştirildiği süreç olan sensorimotor entegrasyon üzerinde olumlu bir etkiye sahip olduğu da gösterilmiştir. Bir çalışmada, kümülatif yüksek frekanslı parmak stimülasyonu alan katılımcılar, herhangi bir stimülasyon almayanlara kıyasla daha iyi kavrama gücüne sahipti. Başka bir çalışma, primer motor korteksin kümülatif yüksek frekanslı uyarılmasının, inme hastalarında el çabukluğunu geliştirdiğini bulmuştur. Kümülatif yüksek frekanslı stimülasyon, duyusal ve motor ağlarda plastisiteyi ve fonksiyonel bağlantıyı arttırmanın etkili bir yolu gibi görünmektedir. Bunun nasıl çalıştığını tam olarak anlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulmasına rağmen, bu bulgular rehabilitasyon ve bilişsel iyileşme için önemli etkileri olabileceğini düşündürmektedir.
Kümülatif yüksek frekanslı uyarımlar duyusal ve motor ağlarda plastisiteyi ve fonksiyonel bağlantıyı nasıl etkiler?
Bilimsel topluluk, plastisitenin sık uyaranlardan nasıl etkilendiğini kapsamlı bir şekilde araştırmıştır. Bu, egzersiz, eğitim veya uygulama gibi dış kuvvetlere uzun süre maruz kaldıktan sonra hücresel düzeyde meydana gelen değişiklikleri ifade eder. Brown ve arkadaşları tarafından yapılan bir çalışma.