​Сотрудники Высшей школы экономики выяснили, как влияет интенсивность стимуляции головного мозга переменным электрическим током на его активность. Возможность точно настраивать параметры стимуляции поможет улучшить память, внимание и другие когнитивные функции не только у больных, но и у здоровых людей.

Работа проходила в рамках проекта, поддержанного Российским научным фондом (РНФ), а ее промежуточные результаты опубликованы в журнале Brain Stimulation и будут представлены на 3-ей Международной конференции по стимуляции мозга в Канаде.

От качества работы наших когнитивных функций, таких как рабочая и долговременная память, внимание, восприятие, зрительно-моторные процессы, речь, зависит наше познание окружающего мира и взаимодействие с ним. Ученые исследуют причинно-следственные связи между нейрофизиологическими и поведенческими особенностями человека, то есть тем, как влияют структурные и функциональные особенности мозга человека на его повседневные действия. Для этого исследователи используют множество разных методов. Одним из них является неинвазивная (без проникновения внутрь черепа) стимуляция головного мозга. Неинвазивные методы, такие как, например, транскраниальная магнитная стимуляция (ТМS), транскраниальная стимуляция прямым током (tDCS) и транскраниальная стимуляция переменным током (tACS), считаются проверенными, безопасными и широко используются как в клинической, так и в научной практике.

Источник стимуляции при транскраниальная стимуляция переменным током – это электрод, покрытый специальной губкой с солевым раствором. Ученые прикладывают его к поверхности черепа над той зоной мозга, работу которой хотят изменить, а затем подают ток с определенными параметрами: частотой, интенсивностью, фазой и длительностью. Эксперименты показали, что такая стимуляция влечет за собой модулирующий эффект как в сторону повышения, так и в сторону торможения активности, то есть готовности участка мозга реагировать на внешние раздражители.

Изменяя эту активность, ученые могут влиять на способности человека: например, улучшить креативность мышления или увеличить скорость чтения, помочь сконцентрироваться или думать быстрее и эффективнее. Несмотря на то, что устройства, стимулирующие головной мозг, может купить любой человек (в продаже есть девайсы разных размеров и форм), ученые все еще продолжают исследовать сами методы неинвазивной стимуляции.

К одним из наименее изученных параметров протокола стимуляции tACS относится его интенсивность, то есть сила тока. В своей работе сотрудники Группы изучения памяти и моторного контроля Центра нейроэкономики и когнитивных исследований Института когнитивных наук НИУ ВШЭ Маттео Феурра, Елена Горина и Иван Поздняков исследовали вклад интенсивности в модулирование возбудимости моторного отдела мозга – первичной моторной коры. Для этого они прикладывали поверх tACS-электрода катушку транскраниальная магнитной стимуляции, через которую одновременно с переменным током tACS на бета-частоте подавались магнитные импульсы.

Исследования на моторных зонах удобны тем, что являются наиболее наглядными: результаты воздействия – подергивания конкретных мышц – можно увидеть собственными глазами. В этом эксперименте стимулировался участок коры мозга, ответственный за сокращение мышцы между большим и указательным пальцами кисти. Амплитуду этих сокращений авторы записывали с помощью электромиографии.

«По предварительным данным, собранным на девяти испытуемых, мы наблюдаем нелинейный эффект модулирующего влияния интенсивности, однако, данные требуют подтверждения на большей выборке. На этот момент мы собрали материалы по новым испытуемым и приступили к их обработке», – сообщили сотрудники группы.

Похожие новости

  • 30/03/2018

    Российские ученые создали синтетический аналог «кожи хамелеона»

    Российские ученые приняли участие в разработке материала, который по мягкости приближается к человеческой коже, а по умению менять цвет напоминает кожу хамелеона. Он представляет собой полимер, состоящий из нескольких типов звеньев-мономеров, и может пригодится для создания биологического импланта.
    836
  • 12/07/2017

    Робота-врача для военных создадут томские медики и инженеры​

    Ученые из НИИ кардиологии Томского национального исследовательского медицинского центра и Томского политехнического университета (ТПУ) планируют создать мобильного робота, который сможет оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим в местах военных действий и ЧС.
    1051
  • 27/04/2019

    Учёные МГУ нашли способ «обхитрить» раковые клетки

    ​Сотрудники Факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В. Ломоносова исследовали способ, позволяющий обойти блокировку программируемой клеточной гибели (ПГК) в раковых клетках и повысить эффективность терапии онкологических заболеваний.
    286
  • 23/08/2018

    XII Международный биотехнологический форум-выставка «РосБиоТех – 2018»

    2-4 октября 2018 года в Москве пройдет ХII Международный биотехнологический Форум – Выставка «РосБиоТех – 2018».  Прием заявок открыт до 5 сентября 2018 года.Цели и задачи Форума: обсуждение проблем развития научно-технологического комплекса России в сфере биотехнологий, установление научного, инновационного и делового партнерства, направленного на коммерциализацию технологий, организацию современных промышленных производств и продвижение на рынок конкурентоспособной биотехнологической продукции нового поколения.
    1121
  • 29/12/2017

    Ученые разработали алгоритм для ДНК-оригами

    Международный коллектив российских и американских ученых предложил алгоритм компьютерного моделирования сложенных из ДНК трехмерных конструкций. Такие нанороботы могут использоваться в электронике и медицине, например, для доставки лекарств.
    784
  • 23/07/2018

    Магнитные нанодиски улучшат качество томографии

    Ученые России и США разработали магнитные наноструктуры, регистрируемые индукционными методами с рекордной чувствительностью в организме лабораторных животных in vivo.  Полученные магнитные микродиски позволят увеличить чувствительность и информативность различных методов визуализации органов и тканей, таких как магнитно-резонансная томография, MPQ и MPI (magnetic particle imaging).
    519
  • 16/05/2018

    Российские биохимики нашли новые ферменты с необычной активностью

    ​Российские ученые охарактеризовали новые ферменты-трансаминазы, которые могут работать как в типичных для своего семейства реакциях, так и в нехарактерных для него. Результаты работы будут полезны в фундаментальном аспекте для поиска и предсказания свойств ферментов по их аминокислотной последовательности и для использования в биотехнологических процессах.
    708
  • 26/11/2018

    Кардиостимулятор будущего: гены гремучих змей заставят сердце биться

    В России приступили к созданию уникального биологического кардиостимулятора, который потребует малоинвазивного вмешательства и будет управляться с помощью света - без опутывающих сердце проводов. В основе подхода - изменение клеток сердца, в которые будут вноситься гены рецепторов, ответственных в организме человека и животных за восприятие тепла.
    1111
  • 20/04/2018

    Ученые обнаружили неожиданные функции белка, ответственного за программируемую гибель клеток

    Продолжая исследовать необычные роли белка каспаза-2, одного из важнейших участников апоптоза (программируемой клеточной гибели), биологи обнаружили еще один белок, с которым он может взаимодействовать.
    639
  • 18/12/2018

    Сибирские биохимики нашли связь дефектов стволовых клеток с аутоиммунными заболеваниями

    ​Рассеянный склероз, волчанка и другие аутоиммунные болезни могут возникать из-за серьезных нарушений в работе стволовых клеток костного мозга, заставляющих их собирать особые агрессивные антитела. Об этом рассказали биохимики, выступавшие на конгрессе "Аутоиммунные и иммунодефицитные заболевания" в Москве.
    960