Как улучшить мозг? Выпуск 34: стимуляция мозга – уравнение с нулевой суммой?

За последние десятилетия стала все более реальной мысль, что можно улучшить когнитивные способности благодаря неинвазивной стимуляции мозга. А недавно учёные предположили, что это работает так же, как уравнение с нулевой суммой. То есть ресурсы просто перераспределяются: улучшение в одном месте произойдёт из-за уменьшения затрат в другом. Этот вопрос подробно рассмотрел Брюс Любер в статье, опубликованной в  Frontiers in Systems Neuroscience.

Credit: Jack Moreh/Stockvault


Идея основана на физическом принципе сохранения энергии в замкнутых системах. Представьте карточную игру: в ней сумма всех выигрышей равна нулю, поскольку если кто-то победит, кто-то другой должен проиграть. Ученые применили эту концепцию к нейронным системам: выгоды, которые достигаются стимуляцией, должны сбалансироваться потерями в функции другой части системы. А значит, если исследователи планируют использовать стимуляцию, нужно оценивать не только возможные улучшения, но и возможные ухудшения.

Многие психологические процессы имеют ограниченные возможности: допустим, выборочное внимание и рабочая память. Если мы решим улучшить их функцию при условиях ограниченных ресурсов, какими могут быть последствия? Для примера: в одном исследовании испытуемым нужно было увидеть маленькие прямоугольники, появляющиеся в левом или правом полях зрения. Использование 1 Гц rTMS повысило точность их обнаружения на стороне стимуляции, при этом уменьшив её для предметов, появляющихся на противоположной стороне (Hilgetag et al., 2001).

Автор предположил, что работа блокируется или нарушается именно в несущественной или менее существенной части функциональной сети. Это и приводит к временной реорганизации ресурсов. Однако во многих случаях трудно определить значимость разных частей, а вот подавление контрпродуктивных тенденций или процессов выглядит многообещающе. Например, можно было бы снизить активность области, ответственной за принятие решения – это ускорит выполнение задачи.

Большие перспективы неинвазивной стимуляции заключаются в более продолжительном и постоянном эффекте: например, при лечении пациентов с неврологическими или психическими заболеваниями или при повышении навыков здоровых людей. Автор считает, что для этого нужны два пункта. Во-первых, повторные сеансы стимуляции, чтобы обеспечить накопительный эффект (Thut и Pascual-Leone, 2009). Во-вторых, стимуляция соответствующих областей коры с одновременным выполнением задач на производительность – благодаря этому можно обеспечить активность нужных нейронов (Thickbroom, 2007 ).

Учёные провели эксперимент: испытуемые получили четыре 1-часовых сеанса неинвазивной стимуляции, одновременно с которыми выполняли упражнения на память. Во время эксперимента их лишили сна на 2 дня. В результате вынужденной двухдневной бессонницы память испытуемых не ухудшилась, при этом в контрольной группе людей, получавших фиктивную стимуляцию, реакция из-за недостатка сна замедлилась (Luber et al., 2013 ).

Автор считает: нервная система предназначена для того, чтобы продолжать переделывать себя, продолжать совершенствовать свои возможности. Использование неинвазивной стимуляции для улучшения познания – это еще один способ, благодаря которому наш мозг может совершенствоваться. И сейчас стимуляция наращивает свой потенциал: исследователи учатся подбирать оптимальные импульсные сигналы, выбирать подходящую частоту и интенсивность для разных когнитивных задач.


Текст: Любовь Пушкарская

Neuroenhancement by noninvasive brain stimulation is not a net zero-sum proposition by Bruce Luber in Frontiers in Systems Neuroscience. Published July 2014

https://doi.org/10.3389/fnsys.2014.00127

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *