Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением

Технология tDCS – транскраниальная стимуляция постоянным током – изучается уже более 20 лет и успешно применяется в клинике для восстановления после инсульта, лечения депрессии и хронической боли. Однако исследования последних 6-7 лет показывают, что она может быть полезна и для здоровых людей.

Статья Дугласа Фокса, опубликованная в 2011 году в ведущем научном журнале «Nature», впервые рассказала широкой публике о том, что tDCS может улучшать обучаемость, память и снижать склонность здоровых людей к риску.

С тех пор количество исследований tDCS неуклонно растет, открывая все новые области применения этой технологии. Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением Креативность и решение нетривиальных задач

Например, несколько месяцев назад ученые из Джорджтаунского университета Вашингтона опубликовали исследование, показывающее, что tDCS улучшает креативность мышления. Участники эксперимента – здоровые молодые люди со сходным образованием и уровнем интеллекта – должны были находить ассоциативные связи между разными наборами слов. И те из них, кто подвергался электростимуляции, находили гораздо более нетривиальные аналогии.

Способность tDCS увеличивать креативность изучается уже более 5 лет. В 2012 году группа австралийских ученых из Университета Сиднея обнаружила, что tDCS помогает решать сложные, ранее неразрешимые задачи.

Использовался тест, с которым большая часть людей не в состоянии справиться: соединить 4-мя линиями 9 точек, не отрывая руки.

Ни один из участников не сумел решить задание до стимуляции, однако tDCS привела к тому, что 40% (!) испытуемых сумели найти правильный ответ.

Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением

Ведутся исследования и о влиянии tDCS на способность решать математические задачи.

В 2010 году исследователи из Института Когнитивных Нейронаук Лондона провели эксперимент, в котором здоровые добровольцы выполняли математические операции с выдуманными символами, обозначавшими цифры от 1 до 9.

Выяснилось, что tDCS способствовала более быстрому запоминанию новых символов и приводила к лучшим результатам в решении задач, причем эффект от стимуляции сохранялся на протяжении полугода.

Как действует tDCS?

Механизм, лежащий в основе действия tDCS довольно прост. К голове прикладываются электроды, через которые проходит слабый ток постоянной силы (1-2 миллиампера), воздействующий на определенные участки мозга. Сила тока оказывается слишком мала, чтобы активировать нейроны. Однако все же она существенно меняет их физиологическое состояние, делая их более или, наоборот, менее склонными к активации, в зависимости от типа воздействия. Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением Способность нейронов активироваться зависит от разности потенциалов на их мембране; именно ее и изменяет tDCS. В случае положительного заряда на электроде («аноде») –разность потенциалов снижается, что увеличивает вероятность возбуждения нейрона в случае поступления внешнего сигнала. В случае отрицательного заряда электрода («катода») возбудимость нейронов, наоборот, падает.

Для того чтобы получить желаемый эффект (например, увеличить способности к математике или скорость реакции), необходимо правильно выбрать зоны мозга, и разместить на них электроды с соответствующим зарядом. Варианты применения tDCS очень разнообразны, и, по сути, ограничиваются только знанием функций различных областей мозга.

Обучение и память

В 2010 году исследовательская группа из Нью-Мексико провела громкое исследование, где показала, что tDCS ускоряет обучение «DARWARS Ambush!» – видеоигре, разработанной специально для подготовки американских солдат.

Люди обследуют виртуальные пейзажи на наличие препятствий – тени, отбрасываемой снайпером или самодельного взрывного устройства, и должны как можно быстрее на них реагировать. Оказалось, что добровольцы, на которых во время тренировок воздействовали tDCS, демонстрировали более высокие результаты. tDCS упоминается и в другом исследовании Военных сил США.

В 2011 году появилось сообщение о том, что электростимуляция успешно улучшает обучаемость американских пилотов, проходящих тренировки на видео-симуляторах.

Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением

Более 10 исследований показывают, что tDCS увеличивает эффективность освоения иностранных языков. Для «чистоты» эксперимента добровольцы изучали выдуманные языки. Оказалось, что после проведения tDCS они лучше запоминали новые слова, а также их речь становилась более беглой.

Пристрастия

Другой интересной возможностью электростимуляции является снижение зависимостей, например, от вкусной еды.

В исследовании немецких ученых под руководством Керстин Олтманс группе здоровых волонтеров ежедневно в течение недели проводили сеансы tDCS и смотрели, как от этого изменится количество потребляемых ими калорий.

Для этого их ввели в заблуждение по поводу сути эксперимента – испытуемые думали, что изучается влияние tDCS на настроение. А до и после проведения испытания для них был накрыт стол, якобы, чтобы отблагодарить за участие.

Однако за количеством потребляемых калорий строго следили, и оказалось, что после недели стимуляции оно снизилось на целых 14%. По мнению исследователей, произошло это не столько из-за снижения аппетита, сколько из-за развития силы воли и принятия более рациональных решений. Поэтому неудивительно, что tDCS помогает и от других зависимостей – от никотина, алкоголя, марихуаны и даже кокаина.

Депрессия

tDCS успешно применяется и для лечения депрессии. Причем, электростимуляция эффективна даже в случае тяжелых форм – острой и резистентной.

Механизм, посредством которого tDCS борется с депрессией, по-видимому, имеет много общего с действием антидепрессантов. В результате tDCS стимулируется выработка «гормонов счастья» — эндорфина и серотонина.

Однако, в отличие от антидепрессантов, tDCS не сопровождается такими побочными эффектами, как тошнота и бессонница.

Эмпатия, риск и безопасное вождение

Описать все эффекты tDCS в рамах этой статьи невозможно – настолько они многочисленны и разнообразны. Поэтому поговорим напоследок о самых неожиданных.

Например, электростимуляция улучшает социальные навыки людей – усиливает эмпатию и способность поставить себя на место окружающих.

В одном из исследований здоровые добровольцы играли в игру, где должны были переместить вещь, о которой их просил виртуальный персонаж с экрана.

Однако он видел комнату с другого ракурса, чем человек перед экраном (например, наблюдал лишь часть шкафа), и это надо было учитывать при выполнении задания. К примеру, когда он просил переставить самую большую свечку, игрок должен был выбрать наиболее крупную свечу из тех, что мог видеть персонаж. Оказалось, что после tDCS правильность выполнения задания возрастала на 33%.

В другой работе tDCS делала испытуемых менее мстительными. Добровольцы принимали участие в известной игре «Ультиматум». Суть её заключается в том, что один из участников должен разделить 10$ между собой и вторым участником, а второй участник, получив деньги, должен решить, возьмет он их или нет.

В случае его отказа никто не получает никаких денег, а если он соглашается, то получает предложенную долю. Известно, что очень много людей отказываются от денег, если считают, что их слишком мало, поскольку видят в этом несправедливость и хотят наказать первого участника.

Однако после tDCS люди гораздо чаще соглашались с меньшей суммой.

Проведены исследования, в которых tDCS уменьшает склонность людей к риску и способствует более безопасному стилю вождения, увеличивает осознавание текущего момента и способствуют большему погружению в миры виртуальной реальности. Есть и вовсе экзотические работы о том, что tDCS снижает звон в ушах, очищает сознание от ложных воспоминаний и расширяет спектр частот воспринимаемого звука.

Электростимуляция мозга: есть ли опасность?

В процессе электростимуляции на мозг воздействуют током очень слабой силы – всего 1-2 миллиампера. Это примерно столько же, сколько светлячок тратит для того, чтобы светиться. Да и в принципе, процедура вполне безопасна.

Серьезных побочных эффектов при ней не наблюдается (а по теме опубликовано уже больше 12500 научных статей) – иногда только зуд в коже в зоне прикрепления электродов, покалывание, жжение и ощущение дискомфорта, в редких случаях – головная боль.

Есть, однако, риск, что улучшение одних функций мозга приведет к ухудшению других.

Например, в одном из исследований Кохена Кадоша стимуляция мозга помогала испытуемым запоминать систему символов, имеющих числовые соответствия (например, курица=1, яйцо=5), но им было сложнее использовать полученные знания в другом задании, по сравнению с испытуемыми, которые запоминали все без стимуляции.

Кроме того, необходимо иметь в виду, что эффект tDCS сильно зависит от стимулируемого участка мозга и задачи, которую мозг должен выполнять. В случае неправильно выбранной зоны мозга и типа воздействия (полярности электродов) – эффект вполне может стать негативным.

Стартапы

После всплеска числа исследований о tDCS, в Америке начали появляться стартапы, создающие электростимуляторы для здоровых людей. Первым из них стал «foc.

us», исходно предлагавший приборы геймерам, но затем включивший в целевую аудиторию и людей, занимающихся спортом. Затем появились стартапы «Apex» и «PriorMind».

Есть сообщения, что ещё один американский стартап «Thync» привлек на разработку своего прибора 13 миллионов долларов. Такие стартапы есть и в России, например, «Brainstorm».

Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением — Паранормальные новости

Просмотров: 8930  Дата: 2015-04-28   Комментариев: 2  

Можно сказать,что мы уже привыкли к тому, что по миру контрабандой распространяются наркотики — химические вещества, способные весьма сильно изменять поведение человека, стимулировать его желания и возможности. Со временем пришло понимание, что на процессы в теле человека и его мозг можно воздействовать и физически, с помощью электричества, методами прямой электрической стимуляции.

Человек сидит перед компьютером и внимательно смотрит на экран, доказывающий ему довольно странное «кино» — бесконечный поток автомобилей на трассе. Но человек смотрит внимательно, как будто ему демонстрируют детектив с захватывающим сюжетом. И время от времени нажимает на клавиши.

Читайте также:  Гимнастика при коксартрозе 3 степени

У него есть стимул быть внимательным. Если среди бесконечного потока автомобилей вдруг проскользнет второй раз один и тот же, а человек не отметит это нажатием на клавишу, его тут же довольно ощутимо ударит током.

Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением

Потом сюжет вдруг меняется. Теперь человек как бы движется сквозь толпу прохожих на улице. Но задача у него та же: внимательно следить, не мелькнет ли среди прохожих одно лицо или фигура дважды. И снова за потерю внимательности тут же следует наказание — удар током.

Говорят, такой своеобразный метод электростимуляции внимания придумали еще эксперты Третьего рейха. Перед Второй мировой войной они тренировали спецагентов, вырабатывали у них инстинктивную привычку автоматически замечать слежку.

Аналогичным образом, говорят, нацистские медики лечили и заикание, заставляя пациента внимательно контролировать каждое произносимое слово.

Потом этот метод взяли на вооружение спецслужбы многих стран мира. Но поскольку мы с вами вроде бы живем в более цивилизованном мире, то и сам метод со временем модернизировался.

Исследователи из Оксфордского университета (Великобритания) обнаружили, что сходных результатов можно добиться, если прямо воздействовать на мозг слабым электрическим током. При этом человек станет быстрее читать, лучше решать задачки и больше запомнит.

«Это исследование предвещает новую эру дешевых, удобных технологий развития умственных способностей», — утверждают эксперты.

Метод оказался полезным инструментом исследований и помог ученым узнать, как разные области мозга участвуют в совместной работе.

Сделать его терапевтическим можно, если добиться, чтобы он умел активизировать деятельность областей мозга, участвующих в конкретных мыслительных задачах, таких как чтение или занятия математикой.

При прямой транскраниальной стимуляции мозга (так называется  техника, используемая в Оксфорде) на те или иные его области воздействуют при помощи электрического тока определенной частоты, увеличивая или уменьшая активность этих областей.

Исследования в этой области, по существу, только начались, но первые результаты весьма обнадеживают. Оказывается, мозг и мышцы можно активизировать и не прибегая к химии.

Аналогичные исследования предпринимаются и в США. Так, исследователи из Калифорнийского университета, расположенного в Лос-Анджелесе, полагают, что глубинная стимуляция головного мозга, когда через вживленные электроды электрическими импульсами «массируют» ту или иную область, хорошо себя зарекомендовала при лечении страдающих синдромом Паркинсона.

После такой стимуляции  у них улучшался контроль над движениями. Имеются обнадеживающие результаты о применении глубинной стимуляции для лечения глубокой депрессии и других психических расстройств.

А недавно удалось простимулировать даже память. Экспериментаторы поставили опыт на эпилептиках, которым вживляют в мозг электроды, чтобы определить, какой его участок виноват в припадках, и потом нейтрализовать его.

Этим и воспользовались ученые. Они предложили добровольцам поиграть в автосимулятор; нужно было найти маршрут из точки А в точку Б, сидя за рулем виртуального автомобиля. После выполнения задания проводили глубинную стимуляцию мозга и смотрели, не улучшаются ли результаты.

Так вот, стимуляция действительно улучшала память. По словам исследователей, участники эксперимента после стимуляции прокладывали более короткий маршрут и в итоге добирались до цели быстрее.

В 2013 году компания Fic.us представила необычный гаджет для заядлых геймеров. Это надеваемый на голову обруч с четырьмя электродами, который будет посылать электрические импульсы в мозг игрока, улучшая его реакцию и другие необходимые для победы качества.

Метод транскраниальной стимуляции электрическим током (tDCS) совершенно безболезнен, ведь напряжение тока на электродах не превышает 2 мА. До недавнего времени его применяли практически исключительно в медицине и психиатрии, однако Майкл Оксли и Мартин Скиннер решили, что стимуляция мозга пригодится и обычным любителям видеоигр.

Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением

Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением

Импульсы тока улучшают скорость и реакцию обладателя обруча, что позволяет ему обыграть других игроков. Также электричество стимулирует двигательные функции, внимание и память. В то же время эффективность и безвредность до сих пор не полностью доказаны. Изредка использующие прибор люди жалуются на появление в поле зрения белых точек, которые исчезают при снимании прибора.

Средний сеанс стимуляции длится около десяти минут. Разработчики не рекомендуют превышать этот лимит. Таким образом, совсем не обязательно играть с одетым обручем. Вполне достаточно провести десятиминутную «медитацию» с электроприбором и лишь потом кинуться в онлайн-битву.

Отметим, что  Foc.us не продает новинку лицам младше 18 лет а также не рекомендует использовать ее тем, кто страдает эпилепсией и другими расстройствами. Устройство доступно в красном или черном дизайне.

Технология кажется более безопасной, чем использование химических препаратов. Но окончательной уверенности в том нет. Нужны еще многие циклы длительных наблюдений, чтобы убедиться: электрическам стимуляция даже слабыми токами не будет вызывать повышенный износ клеток мозга, не приведет к зависимости от стимуляции, подобном наркотической.

Кроме того, поскольку воздействие на пациента ведется слабыми токами, которых он не ощущает, такую процедуру легко симулировать, что открывает широкое поле деятельности для шарлатанов, которые будут попросту обманывать своих пациентов, беря с них деньги и нс делая для них ничего.

Проблемой может стать и официальное признание метода. Кому-то покажется, что это «взлом» мозга. Другим не понравится прямое напоминание о том, что наши мысли можно изменить приложением тока.

Наконец, пока нет никакой гарантии, что, привыкнув к электростимуляции, без воздействия тока человек вдруг почувствует нечто вроде ломки наркомана, его мозг уже не сможет работать сколько-нибудь продуктивно без посторонней «энергетической подкормки», полагает Стивен Новелла — доцент неврологии в Школе медицины Йельского университета (США).

Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением

Возможен, в принципе, и еще худший вариант, утверждают эксперты. Электроды, вживленные в определенные зоны мозга, превратят человека в послушного зомби с радиоуправлением.

Первые опыты по этой части, поначалу только на животных, проводились еще в середине XX века. Испанец Хосе Дельгадо публично усмирял быка на арене корриды, командовал поведением обезьян и кошек с помощью электрических импульсов.

Однако многие его разработки до сих пор не получили широкого распространения. И вот почему.

От экспериментов на животных Дельгадо перешел к опытам на людях. Раздражая различные области лимбической системы, которая регулирует эмоции, он мог вызывать страх, ярость, вожделение, веселье, болтливость и другие реакции, которые иногда достигали пугающей интенсивности.

Так, в ходе одного из экспериментов Дельгадо и двое сотрудников Гарвардского университета начали стимуляцию височной доли мозга молодой женщины, страдавшей эпилепсией, в тот момент, когда та спокойно играла на гитаре.

В результате она пришла в ярость и разбила гитару о стену, едва не задев голову исследователя.

Лечебный эффект от имплантантов был нестабильным, результаты сильно отличались не только у разных пациентов, но даже у одного и того же человека в разное время. А потому Дельгадо стал отказывать большинству больных, опасаясь непредсказуемых реакций.

В частности, он не стал проводить операцию некой молодой женщине с неупорядоченной половой жизнью и склонностью к насилию, неоднократно попадавшую в тюрьмы и психиатрические больницы, хотя и сама она, и ее родители умоляли врача вживить ей электроды. Он счел, что при отсутствии явного неврологического заболевания электрическая стимуляция была бы в данном случае слишком грубым вмешательством в жизнь конкретного человека.

Тем не менее теперь уже не секрет, что работы Дельгадо финансировались не только гражданскими ведомствами, но и военными, в том числе Управлением военно-морских исследований США.

Правда, как настаивал ученый, он ни разу не получал денег от ЦРУ, в чем его неоднократно обвиняли.

Он также уверял, что спонсоры из Пентагона рассматривали его работу как фундаментальное исследование и никогда не подталкивали его к разработке психотропного оружия.

И все же противники Дельгадо вполне справедливо полагали, что его разработки можно использовать и без ведома самого автора. Пользуясь его методиками, вживляя имплантанты в мозг, можно превратить любого человека в этакого киборга-киллера. 

И как исследователь ни отвергал подобные инсинуации, утверждая, что стимуляция мозга может лишь усилить или ослабить агрессивное поведение человека, но не способна «направить его на какую-либо конкретную мишень», похоже, так ему до конца и не поверили. Уж слишком велико искушение у спецслужб заполучить в свое распоряжение этаких «универсальных солдат», не знающих страха, действующих без рассуждений и сомнений.

Электрическая стимуляция мозга: можно ли «быстро выучить математику и языки» без побочных эффектов?

Сегодня желающих «взбодрить» свой мозг при помощи небольшого электрического разряда появляется всё больше.

По некоторым исследованиям, процедура под названием «транскраниальная стимуляция постоянным током» (tDCS), или микрополяризация, помогает выучить математику, без труда овладеть языками, а также повысить работоспособность. Однако, эту точку зрения разделяют не все учёные, пишет lifehacker.com.

Читать далее…

Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением

Сторонники такого метода лечения утверждают, что он имеет несравнимо меньше побочных эффектов, чем психотропные вещества. Многочисленные исследования показали, что tDCS позволяет легче усвоить фактически любую информацию, и возможно, применима в лечении ряда психиатрических заболеваний.

  • На данный момент проводятся клинические испытания терапии для лечения таких расстройств, как депрессия, боль, бессонница, болезнь Паркинсона, шизофрения и различного рода зависимости.
  • Технологию подхватили любители экспериментировать на себе: стали появляться целые форумы, где можно узнать, как собрать электростимулятор своими руками, или даже приобрести полный набор для проведения терапии в домашних условиях.
Читайте также:  Онейроидный синдром (кошмар, кататония): симптомы, диагностика и лечение расстройства сознания

Другие же учёные более скептичны в оценках безопасности и эффективности tDCS.

Несмотря на многообещающие лабораторные тесты, ни одно из заявленных «преимуществ» не было подтверждено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) США, а недавно под сомнение было поставлено влияние микрополяризации на работу мозга в принципе.

Противники метода уверяют, что проведённых исследований – недостаточно, а какой-либо положительный результат даёт всего лишь эффект плацебо. При этом велика вероятность непредвиденных побочных эффектов, например, ожогов.

Когнитивный нейробиолог из Мельбурнского университета Джейсон Форте встревожен тем, какие последствия может иметь бесконтрольное применение tDCS без наблюдения врачей: некорректно собранный или используемый прибор может стать причиной повреждений кожи на местах крепления электродов или нарушения работы сердца.

В учёных кругах такие споры не редкость. Новые лекарства и приборы появляются постоянно, вызывая ажиотаж среди публики и разногласия среди исследователей. Но перед их запуском в производство учёные проводят бесчисленное множество тестов, подтверждающих абсолютную безвредность и полезность, а также оптимальный способ применения новинок.

Однако, благодаря относительной безопасности и простоте сборки необходимого устройства, tDCS набрала популярность среди обывателей гораздо раньше, чем завершились научные исследования.

Частные стартапы, такие как The Brain Stimulator, TransCranial Technologies и Halo Neuroscience уже выпустили на рынок сборные приборы для tDCS, которые быстро подхватили отчаянные энтузиасты и безнадёжные пациенты.

Это и беспокоит экспертов, выступающих против технологии.

Как работает электростимуляция постоянным током

Процедура проста: через электроды в мозг проводится постоянный ток слабой силы (1-2 мА) в течение 20-30 минут в день. В месте прикрепления электродов пациент ощущает лёгкое покалывание или жжение.

Передача импульсов осуществляется с помощью химических или электрических сигналов.

По мнению учёных, ток малой силы «зажигает» нейроны, в результате чего происходит выброс нейромедиатора (химический передатчик импульсов между нервными клетками) в мозг.

Существуют также транскраниальная стимуляция переменным током, при которой меняется полярность электродов. Учёные полагают, что в этой технологии эффект достигается благодаря активизации не отдельных нейронов, а ритма всего головного мозга, в результате чего можно приводить его в наиболее благоприятное состояние, например, для сна или работы.

Схожая технология – транскраниальная электрическая стимуляция.

Фишер Уоллес, глава компании по производству приборов для ТЭС, утверждает, что используемые в терапии модуляторы настроения увеличивают содержание нейромедиаторов в мозге, например, серотонина, но убедительных подтверждений этому нет.

Из трёх технологий, только эти приборы одобрены FDA для лечения депрессии, тревоги и бессонницы. Однако появились они на рынке ещё до введения строгих норм соответствия, поэтому не проходили такой проверки, какой подвергаются подобные устройства сегодня.

Наибольший интерес как для исследователей, так и для экспериментаторов-любителей представляет именно стимуляция постоянным током.

Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением

Но польза этих устройств не подтверждена испытаниями

Майкла Оксли на создание электростимулятора вдохновила статья по теме на сайте New Scientist.

Инженер-конструктор надеялся, что небольшой силы удары током «зарядят» его энергией и повысят концентрацию внимания. Пять лет спустя компания Оксли foc.

us продала десятки тысяч шлемов для tDCS, которые якобы стимулируют не только внимание, память и обучаемость, но даже двигательные функции.

Однако бизнесмен признаёт, что его приборы не проходили никаких официальных клинических испытаний, а сам основывается на опытах, проведённых над собой, и более общей научной литературе.

FDA не препятствует подобным заявлениям об устройствах, потому что их не позиционируют как приборы медицинского назначения.

Хотя специалист по биомедицинской этике в Пенсильванском университете Анна Векслер считает, что на них следует обратить внимание Федеральной комиссии по торговле, которая уже возбуждала судебные дела против ряда компаний, производящих добавки и препараты, стимулирующие работу мозга.

Оксли подчёркивает, что его продукт никогда не был призван помогать при каких-либо психических расстройствах, и не из-за возможных мер со стороны FDA, а потому, что это было бы безответственно.

Но в отзывах об устройствах foc.us некоторые покупатели отмечали, что так они избавились от депрессии.

В одном из исследований Векслер подтверждает, что треть пользователей применяют такой способ самолечения при депрессии.

Или польза всё-таки есть?

Мэром Биксон, профессор биомедицинской инженерии Городского колледжа Нью-Йорка, считает, что сама по себе электростимуляция мозга не даст особого эффекта без обучения. Он рекомендует использовать технологию до или в процессе освоения нового навыка, например, игры на пианино.

Существует даже поговорка: нейроны «месте запускаются, вместе заплетаются». Активируя нейроны, tDCS помогает усиливать новые связи (синапсы) между ними, создавшиеся в процессе обучения – свойство, которое называется синаптическая пластичность. Именно такая роль технологии в обучении навыкам даёт повод полагать, что она может быть применима найти применение во множестве других сфер.

Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением

По мнению профессора, стимуляция мозга постоянным током позволяет изменять силу синапса — не создавать новые, а именно укрепить уже существующие связи между нейронами, таким образом повышая эффективность обучения.

Биксон также считает, что при этом не имеет значения, как на голове размещены электроды и губки, потому что воздействие будет только на нейроны, между которыми формируются новые связи.

В противоположность этому, при лечении тревоги и депрессии учёные нацеливаются на конкретный участок – префронтальную кору головного мозга, которая отвечает за развитие таких расстройств. Ежедневная стимуляция этой части мозга позволяет восстановить активность нейронов до нормального уровня, и соответственно, поднять настроение.

По результатам масштабного исследования, опубликованным в прошлом году, при лечении депрессии tDCS оказалась более эффективной, чем плацебо, но в то же время не настолько действенной, как некоторые виды антидепрессантов.

Что может пойти не так? / Почему нужно быть осторожным?

Каждая участок головного мозга выполняет определённую функцию. Но губка, которая прикладывается к голове при процедуре, слишком велика, и сложно гарантировать, что импульсы не заденут лишние участки.

Некоторые исследователи также обеспокоены возможными побочными эффектами tDCS, особенно в случае психических расстройств, когда необходимо воздействовать лишь на определённую часть мозга. Такая терапия особенно опасна при использовании самодельных стимуляторов людьми, которые не обладают достаточными знаниями в области нейроанатомии.

«Ток проходит через огромную группу нейронов, которые в свою очередь, влияют на целые нейроны сети – именно поэтому чрезвычайно важно правильно располагать электроды», — считает Трейси Ваннорсдал, нейрофизиолог в Школе медицины Университета Джонса Хопкинса. – «Малейшая неточность в размещении электрода на голове может иметь кардинально противоположное влияние на когнитивные способности».

Согласно исследованиям, стимулирование функций одного из участков мозга может отрицательно отразиться на другом. Но наибольшие опасения вызывают новости об ожогах и повреждениях кожи под электродами у любителей самостоятельно экспериментировать над собой.

Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением

Некоторые же специалисты считают электростимуляцию абсолютно бесполезной. В ходе своих исследований они не обнаружили никаких изменений в активности мозга или поведении испытуемых.

В одном из самых незаурядных опытов – на трупе – учёные доказали, что лишь 10% пропускаемого через кору электрического тока достигает мозга.

А значит, воздействие на него tDCS несравнимо меньше, чем они полагали изначально.

Стоит ли экспериментировать?

Вместо того, чтобы подвергать себя риску и при этом выбрасывать пару сотен долларов на электростимулятор, нейрофизиологи советуют принять участие в одном из 700 клинических тестов, размещённых на clinicaltrials.gov, на которые приглашают как здоровых, так и страдающих болезнями пациентов.

Мэром Биксон убежден, что не всегда стоит так негативно относиться к экспериментам над собой. Конечно, вряд ли кто-то станет навязывать технологию людям, у которых есть проблемы со здоровьем, или чьи близкие нездоровы. Но очевидно, что многие научные исследовательские сообщества видят в электростимуляции будущее.

Стимуляция головного мозга

Существует несколько типов практик, стимулирующих деятельность головного мозга и решающих широкий спектр задач: от повышения общей мозговой активности до лечения патологий, плохо поддающихся исправлению с помощью другой терапии.

Так, глубокая стимуляция мозга осуществляется преимущественно за счёт транскраниальной методики магнитного воздействия. Бинауральная стимуляция головного мозга предполагает создание специфического звукового эффекта с помощью стереонаушников.

Использование препаратов и пищевых добавок «включает» мозг с помощью активизации химической связи между нейронами.

Почти в любом центре стимуляции мозга, который зачастую организовывается не для взрослых, а для ускорения развития потенциала ребёнка и для коррекции его развития, на выбор предлагается сразу несколько методик, например:

  • «Томасис-терапия» метод имитации пространства с помощью изменения восприятия звука и речи,
  • микрополяризация,
  • «интерактивный метроном»,
  • мозжечковая стимуляция,
  • аудиовизуальная стимуляция мозга и др.

Особняком в общем ряду стоит эпидуральная стимуляция спинного мозга, которая используется как метод снятия хронического болевого синдрома и функции тазовых органов. При этом «спинальный вопрос» может решаться и с помощью транскраниального электромагнитного воздействия.

Тмс – транскраниальная магнитная стимуляция

Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением

  • депрессии,
  • слуховых галлюцинаций,
  • спастичности (эффекта повышенного мышечного тонуса, сопровождающегося сопротивлением конечности выполнению пассивных движений),
  • обсессивно-компульсивных расстройств,
  • моторных нарушений,
  • различных болевых синдромов,
  • болезни Паркинсона,
  • дегенеративных наследственных болезней и др.
Читайте также:  Суставная жидкость: состав, где находится, симптомы дисбаланса

Подробнее о сути метода

Совокупность электромагнитных и химических реакции обеспечивают активность головному мозгу, связывая нейронную сеть в единую систему. Однако при некоторых патологиях часть элементов сети «выпадает» из системы – возникают трудности при передаче не только химического, но и электрического сигналов.

Внешнее электромагнитное поле способно активизировать процессы, но для этого необходимо обеспечить комплексное воздействие сложных электромагнитных полей в определённых участках нейронных сетей.

Для решения этой задачи и была разработана методика, при которой глубокая стимуляция головного мозга позволяла восстанавливать прежние показатели мозговой активности проблемных зон.

Достигается глубокая стимуляция мозга за счёт влияния переменного магнитного поля, которое, проникая на заданную глубину нервной ткани, генерирует электрическое поле с эффектом деполяризации мембран нейронов. В результате сего возникают и распространяются по нервным путям потенциалы действия.

Наложение импульса в проекции моторной зоны коры (на кортикальном уровне) позволяет получить ВМО – вызванный моторный ответ. При наложении импульса в районах поясничного или шейного утолщения спинного мозга (сегментарный уровень) оценка производится на основании расчета времени центрального моторного проведения.

Развитие аппаратных систем электромагнитной стимуляции мозга

Каждый год та или иная аппаратная система, созданная на основе принципа транскраниальной электрической стимуляции мозга (ТЭС), регистрируются и сертифицируются в качестве действенной методики для лечения новых заболеваний и состояний. В разных странах мира создаются новые аппараты.

  • 70-ые годы XX века. Разрабатывается и закрепляется метод транскраниальной микрополяризации. Суть метода описывается как процесс влияния тока минимального напряжения на отдельные участки головы посредством специальных электродов. Курс воздействия включает 8-12 процедур, каждая занимает от получаса до 50 минут. Целевое назначение: улучшение показателей памяти, внимания и решение проблем со сном.
  • 2011 год. Компания Brainsway (Израиль) создаёт аппарат, предназначенный для лечения головного мозга, который выглядит, как шлем с электромагнитами, управляемыми компьютером. Магниты излучают сигнал, направленный в определённые участки мозга. Такая электростимуляция влияет на течение болезни, а технология, на базе которой сей прибор создан, называется транскраниальной магнитной стимуляцией. Свои испытания компания начала с лечения эпилепсии, синдрома расстройства внимания и депрессии. К тестированию методики при болезни Альцгеймера были  привлечены 24 человека, которые, пройдя стимулирующий процесс, продемонстрировали в сравнении с контрольной группой улучшение когнитивных способностей. В результате теста не было зафиксировано ни одного побочного эффекта.
  • Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением2013 год. Аппараты, аналогичные израильским, начинает производить американская компания Neuronetics, которая сертифицировано предлагает своё оборудование для лечения депрессии, параллельно тестируя возможности прибора в борьбе с мигренью, шизофренией, болезнями Паркинсона и Альцгеймера, наркотической зависимостью.
  • 2014 год. Brainsway начали успешное использование аппаратной методики в лечении болезни Паркинсона, причиной которой становится прекращение выработки дофамина вследствие гибели нейронов в различных отделах центральной нервной системы (главным образом – в «чёрной субстанции»). Лекарственная терапия, направленная на восполнение нехватки дофамина, имеет побочные эффекты. Нейрохирургическая операция по купированию поражённых участков с применением гамма-ножа, развитие болезни не останавливает. Ещё  один вариант – сложен и опасен – имплантация нейростимуляторов, успокаивающих двигательные ярдышки, вызывающие в возбуждённом состоянии тремор. Неинвазивный метод, позволяющий стимулировать мозг и тем самым останавливать  нейродегенаративные процессы – это пока самый безопасный метод лечения болезни Паркинсона.
  • 2015 год. Методика совершенствуется и начинает применяться американскими учёными, работающими в Северо-Западном университете, которые с её помощью стали восстанавливать память и улучшать умственные способности на 20% и более у пациентов с болезнью Альцгеймера. Для этого было принято решение как стимулировать клетки самого гиппокампа, так и окрестных областей мозга. Специалист в области ТМС и автор проведённого исследования Джоэл Восс считает задействование методики великим и потенциально очень перспективным шагом в лечении болезни Альцгеймера.
  • 2015 год. Глубокая стимуляция мозга стала предметом детального исследования сингапурских учёных из института NTU. Эксперименты затрагивали различные зоны мозга и, в первую очередь, – префронтальную область коры мозга. Опыты предполагали различную по интенсивности степень воздействия и проводились на подопытных крысах. После воздействия, животные, ставшие участниками эксперимента, лучше справились с задачей, требующей напряжения памяти, а сканирование их мозга показало ускоренные темпы образования нейронов.
  • Тот же 2015 год. Агентство министерство здравоохранения и соцслужб США (FDA) сертифицирует британскую систему Magstim Rapid2, с помощью которой быстрая электромагнитная стимуляция обеспечивает активизацию аксонов с целевой областью левого префронтального кортекса. (Нарушения этой части коры приводят к развитию депрессивных состояний). И параллельно с этим Еврокомиссия сертифицирует применение американской системы Monarch eTNS от компании NeuroSigma в качестве метода лечения гиперактивности и синдрома дефицита внимания. К этому моменту система уже заслужила доверие как инструмент лечения депрессии и эпилепсии. Благодаря простому креплению двух электродов, которые воздействуют на тройничный нерв, аппарат прост в использовании и может применяться в домашних условиях.

Риски и противопоказания

Процедура магнитной стимуляции мозга в целом рассматривается специалистами как безопасная, что, впрочем, не исключает  противопоказаний. Транскраниальная магнитная стимуляция включает запрет на использование:

  • во время беременности,
  • при наличии электрокардиостимулятора,
  • при аневризме сосудов мозга,
  • в случае размещения металлических предметов рядом с магнитным полем и непосредственно в зоне его действия.

Несмотря на применение ТМС в лечении эпилепсии, разработчики предупреждают о возможной инициации припадка в ходе процедуры. Потенциально возможны обмороки, но вероятность их крайне низкая.

За всё время проведения процедур упоминается о 16-ти случаях обмороков и индуцированных припадков.

Однако детальный разбор девяти случаев, произошедших после публикации требований по технике безопасности (в 1998 году), говорит о том, что половина из них произошло из-за несоблюдения мер безопасности.

Редко в ходе проведения процедуры возникают побочные эффекты в виде дискомфорта или боли вследствие воздействия на кожу головы.

В случае использования несовместимых ЭЭГ электродов они могут нагреваться, иногда провоцируя ожоги.

Существует и потенциальный риск испортить слух громким щёлкающим звуком, возникающим при деформации катушки в рабочем режиме. Но сего риска легко избежать, защитив органы слуха перед процедурой.

Глубокая стимуляция мозга относится к разряду аппаратных методик, однако сопоставимые с аппаратными методиками результаты по ряду направлений позволяет получить и пероральное применение препаратов, которые расширяют возможности стимуляции мозга в домашних условиях.

Стимулирующие пероральные препараты

Электрическая стимуляция мозга улучшает память и управляет поведением

Активными элементами могут выступать как композиции, созданные «в пробирке», так и натуральные комплексы растительно-животного происхождения. Последние на рынке представлены множеством различных пищевых добавок и БАДов, к наиболее действенным из которых можно отнести HeadBooster, BrainRush, Optimentis. Они и представляют тройку лидеров своего сегмента. Об этом же свидетельствуют отзывы покупателей, подтверждающих после приёма курса:

  • восстановление памяти,
  • улучшение координации,
  • ускорение процессов мышления.

Дополнительным преимуществом применения таких активаторов становится опосредованное изменение настроения. В частности в качестве одной из особенностей HeadBooster заявлен эффект избавления от страха и тревог.

Помимо «химической» обусловленности этого эффекта, существует ещё психологическое объяснение: приобретая способность решать сложные задачи и обнаруживая новые возможности, человек воспринимает происходящее вокруг него спокойнее и увереннее.

Бинауральная стимуляция – недооценённая опасность

Под бинауральной стимуляцией, в широком смысле, принято понимать любое стереофоническое воздействие – подачу звукового сигнала на два уха одновременно. В узком значении – это стереовосприятие монотонных искусственно сгенерированных звуковых сигналов, целью которого становится создание в мозге «чистых» бинауральных ритмов.

Физическая сторона вопроса сводится к описанию синхронизации работы обоих полушарий головного мозга, которое достигается наложением двух звуковых близкочастотных колебаний. Частота биений равна разности частот. Подобный эффект возникает, только если разность частот не превышает 25 Гц.

Например, если в левое ухо подаётся монотонный звук частотой в 300 Гц, а в правое ухо – звук с частотой 310 Гц, то слушатель воспринимает биение ритма с частотой 10 Гц.

Этот «звук» рождается самим мозгом (источник – верхняя олива, расположенная в стволе мозга) как производное сложения электромагнитных волн синхронно работающих полушарий. После передачи этой активности на кору, она чётко фиксируется с помощью ЭЭГ.

Восприимчивость к бинауральным ритмам значительно повышается при использовании фонового «белого шума», который часто вводится в психоакустических программах для создания порогов звукоощущения и как заглушающий компонент.

Синхронизация волновых колебаний характерна для гипнотических и медитативных практик. Кроме того, искусственное «многослойное» наложение бинауральных ритмов позволяет формировать заданную картину волновых колебаний и, одновременно с этим, соответствующее состояние сознания. 

Всё это повышает интерес публики к использованию бинауральной стимуляции в домашних условиях для решения задач немедицинского характера.

Однако практика создания бинаурального эффекта может иметь непредсказуемые последствия и привести к целому ряду расстройств различных систем организма, что регулярно регистрируется даже в специально оборудованных звукотерапевтических кабинетах.

В этом смысле использование в домашних условиях пероральных стимулирующих препаратов типа HeadBooster, BrainRush, Optimentis (при соблюдении рекомендаций по применению) имеет гораздо более предсказуемые последствия и ожидаемый результат.

Отзывы и обсуждения

Оставьте комментарий

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