„Užuoskite radijo bangas“: 5 minutės bekontaktės stimuliacijos padidina jautrumą kvapams savaitei

Korėjos tyrėjai įrodė, kad bekontaktis uoslės nervo radijo dažnio (RF) stimuliavimas gali žymiai padidinti sveikų žmonių jautrumą kvapams. Vos 5 minutės 2,45 GHz dažniu pagerino suvokimo slenkstį (pagal „Sniffin' Sticks“ testą) nuo 9,73±2,45 iki 15,88±0,25 balo – beveik „tobulas“ rezultatas, o poveikis išliko iki savaitės po vienos procedūros. Elektrofiziologiškai tai lydėjo uoslės lemputės atsako padidėjimas (elektrobulbograma, EBG) 30–100 Hz dažnių juostoje. Autoriai šį metodą vertina kaip potencialų naujo uoslės praradimo (įskaitant po virusinės infekcijos) gydymo pagrindą, taip pat kaip priemonę parfumerų, someljė ir degustatorių „kvapui“ palaikyti.

Tyrimo kontekstas

Kvapo praradimas ar susilpnėjimas yra dažna ir nepakankamai įvertinta problema, kurią dar labiau paaštrina COVID-19 ir senstanti populiacija. Nukenčia ne tik maisto skonis ir malonumas, bet ir saugumas (dūmų, dujų, sugedusio maisto atpažinimas), prastėja nuotaika ir socialinė gerovė. Praktiškai pagrindinis metodas išlieka „uoslės lavinimas“ – standartinių aromatų įkvėpimas daugelį savaičių. Šis metodas yra gana saugus ir prieinamas, tačiau poveikis daugeliui pacientų yra vidutinis ir nenuspėjamas, ir jis negarantuoja „esminio“ nervinio aktyvumo atkūrimo.

Štai kodėl neinvazinė uoslės tako neuromoduliacija sulaukia vis daugiau dėmesio. Sunku tiesiogiai „pasiekti“ uoslės nervą: jis yra giliai, praeina per kribriforminę plokštelę, o paviršiaus srovės (tDCS/tACS) stipriai išsisklaido odoje ir kauluose. Radijo dažnio (RF) laukai yra dar vienas fizinis kanalas: dėl savo bangos ilgio jie geriau prasiskverbia pro audinius ir kaulus ir gali sukelti sroves bei keisti neuronų jaudrumą be kontakto su oda ir be implantų. Be to, tai yra kontroliuojama stimuliacijos „dozė“: antenos dažnį, galią, trukmę ir geometriją nustato prietaisas, o saugumas įvertinamas naudojant SAR ir šildymo valdymą.

Kad tokie metodai pasiektų klinikinę praktiką, reikalingi objektyvūs tikslinės struktūros įsitraukimo žymenys ir patvirtinti elgesio testai. Uoslės pojūčiui tai, viena vertus, psichofiziniai metodai, tokie kaip „Sniffin' Sticks“ (slenksčio, diskriminacijos, kvapo atpažinimo), kita vertus, elektrobulbograma (EBG) – neinvazinis uoslės svogūnėlio aktyvumo įrašymas iš kaktos odos. „Slenksčio testo + EBG“ derinys leidžia atskirti tikrą neuronų aktyvaciją nuo laukiamo efekto ir įvertinti stimuliacijos trukmę. Ypač svarbūs griežti netikrumo protokolai (fiktyvi stimuliacija) ir aklosios procedūros.

Kitas žingsnis – perkelti eksperimentus su sveikais žmonėmis pacientams, sergantiems povirusine, traumine ar su amžiumi susijusia hipo/anosmija, optimizuoti režimus (galią, trukmę, dažnį), įvertinti ilgalaikį veiksmingumą ir saugumą kurso metu. Inžinerijoje reikės atsižvelgti į sinusų ir kaktos kaulo anatominį kintamumą, miniatiūrizaciją ir patogumą naudoti namuose. Jei rezultatai bus patvirtinti daugiacentriuose atsitiktinių imčių kontroliuojamuose tyrimuose (RCT), bekontaktė radijo dažnių stimuliacija gali tapti nauja uoslės reabilitacijos klase – savarankiška priemone arba priedu prie uoslės lavinimo – ir tuo pačiu metu naudingu „profesionaliu priedu“ parfumeriams, someljė ir degustuotojams.

Kodėl tai būtina?

Dėl COVID-19 ir senėjančios populiacijos padažnėjo uoslės disfunkcija – nuo hiposmijos iki anosmijos, o tai gerokai pablogina gyvenimo kokybę: nukenčia skonio pojūtis, saugumas (dūmai/dujos) ir emocinė gerovė. Šiandien labiausiai paplitęs metodas yra „kvapų treniravimas“ (standartinių aromatų įkvėpimas), tačiau jis duoda tik nedidelę ir nepastovią naudą. Idėja tiesiogiai aktyvuoti uoslės takus be implantų ir elektrodų ant odos yra patraukli: radijo bangos geriau prasiskverbia į audinius ir kaulus nei paviršinės elektros srovės (tDCS/tACS) ir leidžia švelniai moduliuoti tikslinių neuronų jaudrumą.

Kaip tai buvo padaryta

Vieno centro, atsitiktinių imčių, kontrolinės grupės tyrime dalyvavo 28 sveiki tiriamieji (KVSS-II, korėjietiška „Sniffin' Sticks“ versija). Prie kaktos, 10 cm atstumu nuo nosies tiltelio, buvo pritvirtinta pleistras (5x5 cm); 1, 5 arba 10 minučių buvo tiekiamas nepertraukiamas 2,45 GHz signalas, kurio galia 5–20 W. Saugumas buvo patikrintas SAR modeliavimu naudojant 3D galvos ir kaktos odos termografiją: 5 minutes esant 15 W galiai, perkaitimo nepastebėta. Poveikis uoslės grandinėms buvo patvirtintas EBG (antakių elektrodais) prieš ir po stimuliacijos.

Ką radome (trumpai ir skaičiais)

• N-butanolio slenkstinė vertė: 9,73 ± 2,45 pradinėje būsenoje → 12,30 ± 2,55 po 1 minutės RF; → 15,83–15,88 po 5–10 minučių (10–20 W). Skirtumas yra labai reikšmingas. Poveikis truko iki 7 dienų ir išnyko iki 10 dienos.
• Elektrofiziologija: uoslės lemputės atsako galia esant 30–100 Hz dažniui padidėjo vidutiniškai ≈29 % (p≈0,0005); spektrograma parodė nuoseklų padidėjimą stimuliacijos metu.
• Natūralūs kvapai: vynuogių, bananų, obuolių – visų tirtų kvapų jautrumo slenksčio pagerėjimas po RF (p < 0,0001).
• Kontrolinė grupė: papildomame „netikro“ stimuliavimo eksperimente (aprašytame papildomoje medžiagoje) padidėjimo nepastebėta, todėl sumažėja gryno placebo efekto tikimybė.

Kaip tai gali veikti

Autoriai daro prielaidą, kad RF laukas gali sukelti sroves ir padidinti neuronų jaudrumą uoslės nervo/lempučio srityje, praeinant per kaktos kaulą. Pasirinkus dažnį, galią ir antenos geometriją, galima pasiekti vietinį poveikį su mažu terminiu efektu (SAR leistinose ribose). Skirtingai nuo „cheminio“ aromato mokymo, RF metodas nereikalauja įkvėpti medžiagų, nesukelia kvapų nuovargio ir suteikia kartojamą stimuliacijos dozę.

Ką tai reiškia praktiškai (kol kas atsargiai)?

Kalbama ne apie „supergalias“, o apie kandidatą naujai kineziterapijai. Jei rezultatai bus atkartoti pacientams, sergantiems po virusinės infekcijos patyrusia anosmija/hiposmija, trauma ar turintiems neurodegeneracinį foną, atsiras bekontaktis būdas sustiprinti signalą uoslės sistemoje. Uoslės specialistams tai yra potenciali darbo priemonė jautrumui palaikyti. Tačiau iki įprastinės klinikos dar toli gražu nėra. Dar laukia daugiacentriai atsitiktinių imčių kontroliuojami tyrimai, protokolų optimizavimas ir nuotolinis saugumo stebėjimas.

Svarbios dizaino detalės

• Kvapo testas: buvo naudojami patvirtinti „Sniffin' Sticks“ (slenkstinė dozė) – klinikinio ir mokslinio uoslės darbo standartas.
• Atsako registravimas: elektrobulbograma (EBG) – neinvazinis uoslės svogūnėlio aktyvumo registravimas; metodas sparčiai tobulėja, tačiau reikalauja griežtų metodologinių nuostatų.
• RF dozė: poveikis buvo „beveik maksimalus“ esant 5 min. / 15–20 W; statistiškai reikšmingų skirtumų tarp 15 ir 20 W nebuvo – tai svarbus būsimos optimizacijos kriterijus.

Galimybių ribos ir klausimai būsimam darbui

• Apibendrinimas: tyrimas atliekamas su sveikais asmenimis. Reikalingi mėginiai su hiposmija/anosmija (povirusinė, su amžiumi susijusi, trauminė) ir ilgalaikis stebėjimas.
• Mechanizmas: Neuroninės aktyvacijos indėlis, palyginti su kraujagyslių / terminiais komponentais; detalus SAR žemėlapis realioje sinuso / kribriforminės plokštelės anatomijoje.
• Aklieji protokolai: kietasis imitavimas su imituojamu įrenginio karščiu / triukšmu, siekiant sumažinti spėliones.
• Tiesioginis palyginimas: palyginti su kvapų mokymu, taVNS, fokusuota ultragarso moduliacija (jei taikoma).
• Dozės ir laiko kreivės: kas geriau – reti „stiprinimai“ kartą per savaitę ar trumpi ciklai kasdien; ar yra tolerancija / plastiškumas taikant kursą?

Kam tai galėtų būti naudinga (jei viskas pasitvirtins)

• Žmonės, sergantys povirusine (įskaitant po COVID-19) hiposmija/anosmija.
• Pacientams, kuriems su amžiumi susijęs uoslės praradimas (senyvo amžiaus žmonių saugumas yra atskiras klausimas).
• Kvapų specialistams: parfumerams, someljė, kavos / arbatos degustuotojams – kaip „pagalbinė“ procedūra prieš bandymą.
• Pacientams po galvos smegenų traumos / operacijų nosies ir kaukolės pagrindo srityje – kaip reabilitacijos dalis.

Metodo privalumai ir kuo jis skiriasi nuo „kvapų lavinimo“

• Jokių kontaktų ar cheminių medžiagų: nėra aromatinių medžiagų, nėra dirginimo / alergijos rizikos; nereikia elektrodų ant odos.
• Dozavimas ir kartojamumas: lauko parametrus nustato aparatinė įranga ir jie nepriklauso nuo „įkvėpimo intensyvumo“.
• Greitis: 5 minutės – pastebimas poveikis, trunkantis kelias dienas, o tai žada patogius protokolus.

Išvada

Šis darbas demonstruoja esminę galimybę padidinti žmonių jautrumą kvapams bekontakčiu radijo dažnių stimuliavimu uoslės sistemai: trumpas seansas suteikia stiprų ir savaitę trunkantį poveikį, patvirtintą tiek elgesio (slenksčio), tiek elektrofiziologiniu (EBG) tyrimu. Dabar atėjo laikas klinikiniams tyrimams su pacientais ir režimo tikslumui – nuo galios ir laiko iki „pastiprinimų“ dažnio. Jei veiksmingumas ir saugumas bus patvirtinti, turėsime naują uoslės pojūčių neuromoduliacijos klasę – patogią, pritaikomą ir suderinamą su kasdiene reabilitacija.

Šaltinis: Bok J. ir kt. Nekontaktinė žmonių uoslės nervo radijo dažnių stimuliacija. APL Bioengineering 9:036112 (2025). https://doi.org/10.1063/5.0275613