Электрическая стимуляция мозга усиливает обучаемость

Команда исследователей из Бостонского университета изучила еще один способ, усиливающий способности человека учиться и контролировать свое поведение. С помощью транскраниальной стимуляции высокого разрешения при помощи переменного тока  (HD-tACS) учёные воздействовали на две области мозга, которые влияют на то, как мы учимся, откликаясь на ошибки.

Правое полушарие мозга более вовлечено в изменение поведения. Credit: Роберт Рейнхарт / Бостонский университет


Медиальная лобная кора, по словам авторов работы, очень чутко реагирует на допущенные нами ошибки, откликаясь как на собственные умозаключения, так и на комментарии, полученные от других людей. Её называют «тревожным звонком мозга».

Ведущий исследователь работы Роберт Рейнхарт (Robert Reinhart) и его коллеги обнаружили, что стимулирование этого региона, а также латеральной префронтальной коры может изменить то, как человек обучается. Рейнхарт также отмечает, что эти две области мозга помимо всего связаны ещё и с исполнительной функцией и самоконтролем.

В исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), команда описала, как быстро и обратимо электрическая стимуляция HD-tACS увеличивала или снижала исполнительные функции здорового человека, что приводило к явному изменению его поведения.

Учёные провели испытания 30 здоровых людей, каждому из которых надевали на голову мягкую шапочку с электродами, осуществляющими стимуляцию. Тест для контроля был достаточно простым: добровольцу следовало нажимать кнопку каждые 1,7 секунды. В первых трёх раундах испытаний исследователи либо усиливали синхроннизацию между латеральной префронтальной корой и медиальной лобной корой, либо нарушали её, либо ничего не предпринимали.

Активность головного мозга участников, контролируемая электроэнцефалограммой (ЭЭГ), показала статистически значимые результаты. Когда мозговые волны становились более интенсивными, то есть синхронизация усиливалась, испытуемые учились быстрее, делали меньше ошибок, и если это происходило, быстро их исправляли. Когда же синхронизация ослабевала, они делали больше ошибок и учились медленнее.

Ещё более удивительно, что после этого 30 новых участников прошли скорректированную версию теста. Эта группа начинала свою деятельность с  нарушения синхронизации, но затем получала стимуляцию в середине эксперимента. У всех участников быстро восстановился первоначальный уровень синхронизации между двумя целевыми областями мозга, и сразу улучшилось обучение.

Хотя их исследование пока несовершенно и оставляет множество путей для дальнейшего изучения, команда Бостонского университета явно продемонстрировала, как  синхронизируются друг с другом с помощью низкочастотных мозговых волн миллионы клеток в медиальной лобной коре и латеральной префронтальной коре.

Важный вопрос теперь, по словам ученых, в том, как далеко человек может пойти с такой технологией. Ведь эффекты по сути подобны тем, которые бывают после ноотропов, но с меньшим количеством потенциальных побочных эффектов, поскольку мозг стимулируется напрямую. Доступ к такой технологии вызывает множество этических вопросов и сомнений, его необходимо будет регулировать и брать под тщательный контроль, как только стимуляция пойдёт «в народ».


Текст: Анна Хоружая

Disruption and rescue of interareal theta phase coupling and adaptive behavior by Robert M. G. Reinhart in PNAS. 2017 114 (43) 11542-11547

doi: 10.1073/pnas.1710257114

 

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 *