Видео дня
Ученые научились перезапускать мозг и ускорять обучение: нужно просто ударить током в правильное место
Ученые добились успеха в экспериментах по "перезапуску" мозга, позволяющему ускорить обучение. Для стимуляции мозга были использованы удары током, которые были направлены на конкретный участок.
Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Neuroscience. Идея стимуляции мозга током существует давно, но предыдущие методы влияли на весь мозг целиком.
Исследователи из Швейцарии опробовали на людях новый неинвазивный метод под названием транскраниальная временная интерференционная стимуляция мозга (tTIS). Он позволяет проникать в глубокие структуры мозга, не затрагивая мозговые ткани сверху. Такая стимуляция приводит к улучшению моторного обучения у пожилых, здоровых людей.
Не участвовавший в исследовании директор Центра науки о мозге, переводе, инновациях и модуляции при Пенсильванском университете Рой Гамильтон отметил, что исследование открывает человечеству "новый и потенциально мощный инструмент" в арсенале способов манипулирования функциями мозга.
Ранее существовавшие методы воздействия на мозг создавали риск того, что, хотя вы можете достичь структур глубоко в мозге, вы рискуете стимулировать мозговую ткань на поверхности мозга, объяснил нейробиолог из Федеральной политехнической школы Фридгельм Гуммель, возглавлявший новое исследование. Стимуляция других участков мозга, кроме нужной, усложняет понимание того, какая именно трепетная масса нейронов отвечает за эффект – будь то улучшение памяти или моторное обучение.
Электростимуляция, направленная в глубины мозга, важна, поскольку именно там расположены такие нейронные структуры, как гиппокамп и базальные ганглии, участвующие в различных неврологических и психиатрических расстройствах. К примеру, при болезни Паркинсона электрическая проводка базальных ганглиев выходит из-под контроля, что приводит к дрожанию и скованности движений. Так же при болезни Альцгеймера повреждается и уменьшается гиппокамп – участок мозга, контролирующий как кратковременную, так и длительную память, что приводит к деменции.
Как пишет Inverse, новая методика была разработана еще в 2017 году исследователями из Массачусетского технологического института (MIT) и протестирована на мышах. Она позволяла стимулировать нужную часть мозга, избегая стимуляции поверхностных тканей мозга. Эта методика подразумевает размещение электродов на голове и излучение очень больших частот, на которые реагируют нейроны в глубине мозга.
Теперь же Хаммел и его коллеги решили повторить то же самое с участием людей.
В первой части эксперимента группа из 13 добровольцев выполняла обучающее задание, получая tTIS. Им нужно было нажимать на кнопки в соответствии с тем, какую цифру они видели на экране. После теста функциональная МРТ просканировала их мозг и выявила увеличение нейронной активности, а также изменения кровотока в полосатом теле, глубокой структуре мозга, необходимой для произвольного моторного контроля, а также в связанной с ним двигательной сети.
Во втором раунде экспериментов исследователи сформировали две группы из 30 здоровых взрослых, одна из которых получала tTIS, а другая – плацебо с излучающими высокую частоту электродами. Половина добровольцев состояла из людей в возрасте двадцати лет, другим было за шестьдесят. Ни один из участников не знал, какое лечение он получает.
Оказалось, что для здоровых молодых людей разница между получением tTIS была не существенна, хотя и заметна. Но здоровые люди постарше продемонстрировали улучшение моторных навыков.
"Как только вы переходите к людям, которые уже не функционируют так хорошо, размер эффекта становится значительно, значительно больше. Даже когда мы тренировали их всего 20 или 25 минут, улучшение уже составляло более 30% у здоровых пожилых людей", – рассказал Хаммел.
Ученые предупреждают, что хотя результаты выглядят многообещающими, по крайней мере для пожилых людей, у которых моторные навыки со временем естественно снижаются, следует помнить, что это исследование является лишь подтверждением концепции и требует дальнейшего изучения, прежде чем иметь клиническую ценность.
Ранее OBOZ.UA рассказывал о том, что ученые обнаружили, что мозг способен врать о том, что видят глаза.
Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.