Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
В НИУ ВШЭ узнали, как трансспинальная стимуляция влияет на движения человека
Команда Центра нейроэкономики и когнитивных исследований протестировала более 80 человек, чтобы выяснить, как трансспинальная стимуляция постоянным током влияет на координацию движений. В то время как при силе тока 1,5 мА моторный ответ мышцы возрастал, дальнейшее увеличение силы тока до 2,5 мА не вызывало усиления эффекта. Полученные в результате исследования данные помогут в разработке более оптимальных протоколов абилитации и реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательной системы.
Результаты исследования опубликованы в журнале Genes and cells. Ученых по всему миру интересует возможность улучшить работу мозга: повлиять на процессы, связанные с вниманием, памятью и другими когнитивными функциями. Также перспективными представляются методики коррекции двигательных навыков человека, например для достижения лучших спортивных результатов или восстановления после травм.
Для этих задач можно использовать многообещающий метод неинвазивной (без хирургического вмешательства) электрической стимуляции головного мозга. Наиболее простая версия такой стимуляции — транскраниальная электрическая стимуляция (ТЭС). ТЭС активно исследуют, однако данные об ее эффективности неоднозначны, что не дает возможности широко использовать эту технологию. Так происходит потому, что точно неизвестно, где лучше располагать электроды для стимуляции (монтаж электродов), какой ток через них пропускать (постоянный, переменный, импульсный) и с какой интенсивностью (протокол стимуляции).
Сейчас ученым известно, какие монтажи и протоколы лучше применять для коррекции когнитивных функций: внимания, памяти, речи и так далее. При этом до сих пор нет единого понимания, как корректировать с помощью ТЭС моторную функцию. Исследователи считают, что для коррекции можно стимулировать не только головной, но и спинной мозг, так как моторная система, в отличие от других, локализуется не только на уровне головного мозга.
Мотонейроны спинного мозга контролируют активность мышц, поэтому трансспинальная стимуляция спинного мозга (ТССМ) может повлиять на чувствительную часть двигательной системы и скорректировать двигательные навыки человека. Это может помочь при восстановлении людей с болезнями опорно-двигательной системы, в том числе с такими тяжелыми заболеваниями, как артрогрипоз и акушерский парез Дюшена — Эрба.
Изучение влияния электрических стимуляций на спинной мозг осложнено тем, что большинство исследований сконцентрировано на восстановлении у людей хождения, потому что наиболее распространенное последствие поражения спинного мозга — нарушение локомоции. Ученых НИУ ВШЭ заинтересовало в первую очередь влияние трансспинальной стимуляции на произвольные движения рук. Такие движения выполняются сознательно и требуют высокой координации мышц, например когда человек поднимает руку, чтобы задать вопрос, пишет на бумаге или играет на музыкальном инструменте. При заболеваниях опорно-двигательной системы выполнение таких действий осложнено или невозможно. Одной из причин таких моторных дисфункций может быть нарушение функций кортико-спинальной системы, регулирующей движения и связывающей кору головного мозга со спинным мозгом.
Существует ряд исследований, в которых ученые разрабатывают и тестируют протоколы влияния на опорно-двигательную систему с использованием электрической стимуляции. Эффективность ТССМ зависит от многих факторов: полярность тока (анодная и катодная), положение электродов и силы тока. При этом ее интенсивность и продолжительность варьируется от 1,5 до 5,0 мА в течение 10–30 минут. Чтобы повлиять на движения человека посредством трансспинальной стимуляции, команда Центра нейроэкономики и когнитивных исследований разработала протоколы ТССМ и новый способ расположения электродов.
Ученые проверили, может ли усиление интенсивности стимуляции способствовать увеличению ожидаемых эффектов функции проводимости и, как следствие, амплитуды движения. Для эксперимента использовался ток небольшой силы — 1,5 мА и 2,5 мА, анодный электрод устанавливали на уровне шейного утолщения спинного мозга, а катодный — на ключицу. Исследование состояло из четырех этапов, в нем участвовал 81 здоровый испытуемый.
На первом этапе исследователи искали «горячую точку» — участок, где происходит наибольший ответ мышцы на транскраниальную магнитную стимуляцию моторной коры в головном мозге. Затем ученые записывали вызванные моторные ответы — реакцию мышцы на активацию центральных моторных проводящих путей. На третьем этапе в течение 11 минут проводилась трансспинальная стимуляция постоянным током, после чего повторно записывались моторные вызванные потенциалы — сразу после стимуляции и с интервалом в 15 минут.
Участников исследования поделили на три группы. Для первой группы использовали стимуляцию с силой тока 1,5 мА, для второй — 2,5 мА, для третьей — плацебо-стимуляцию без воздействия током. Во время стимуляции испытуемые прошли два моторных теста. Первый — на ловкость пальцев кисти руки, когда нужно было как можно быстрее поместить девять колышков в отверстия. Во втором тесте испытуемые нажимали на подсвечиваемую клавишу на экране, и с каждым разом время, отведенное на нажатие, уменьшалось. На следующий день двигательные тесты также повторялись без стимуляции.
Результаты показали, что стимуляция влияет на возбудимость кортико-спинальной системы при токе 1,5 мА. Сразу после стимуляции амплитуда моторного ответа снижалась, но через 15 минут после стимуляции увеличивалась снова. Увеличение интенсивности стимуляции до 2,5 мА влияния не оказывало. Это согласуется с исследованиями, в которых увеличение силы тока также не приводило к улучшению результатов.
Интересно, что стимуляция и при более, и при менее высокой интенсивности тока не влияла на улучшение двигательных навыков, так как эффективность выполнения испытуемыми моторных тестов не изменялась.
«Моторные тесты оказались недостаточно чувствительными в случае здоровых испытуемых, однако их двигательная система изначально работает довольно эффективно, поэтому и улучшить показатели сложнее, — отмечает автор статьи, директор Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ Анна Шестакова. — Но при ре-/абилитации пациентов с нарушениями подвижности верхних конечностей, например со сложными моторными расстройствами, уже больший шанс получить значимый эффект при аналогичных подходах».
«Наши данные подтверждают вывод о том, что трансспинальная стимуляция вызывает изменения в возбудимости кортико-спинальной системы. При этом увеличение интенсивности стимуляции не приводит к увеличению вызванных моторных ответов, — рассказывает стажер-исследователь Центра нейроэкономики и когнитивных исследований Алена Гранкина. — Мы планируем развивать исследования с применением трансспинальной стимуляции током 1,5 мА, улучшать протоколы и добавлять новые, усложняя постепенно и предлагая новые моторные тесты».
Работа выполнена в рамках стратегического проекта НИУ ВШЭ «Устойчивый мозг: нейрокогнитивные технологии адаптации, обучения, развития и реабилитации человека в изменяющейся среде».
Telegram 
Дзен 
VK В болоте на севере Германии, рядом с древнейшим в этих краях кремационным захоронением, нашли череп дикого тура, закрепленный на деревянном столбе. Археологи предположили, что находка проливает свет на сложные погребальные ритуалы охотников-собирателей эпохи раннего мезолита.
Бонобо ничуть не менее агрессивны, чем шимпанзе, пришли к выводу авторы нового исследования. Однако между видами все же есть существенные различия в проявлении агрессии между полами: у бонобо самки чаще нападают на самцов, в то время как у шимпанзе, наоборот, самцы более агрессивны по отношению к самкам.
Необычная фасолевидная форма Хаумеа давно вызывает вопросы о ее внутреннем строении, а главное — о том, можно ли даже при достаточно больших размерах небесного тела считать его карликовой планетой. Астрономы нашли возможность решить этот вопрос с помощью наблюдений Хаумеа в момент необычного события — затмения ею звезды.
Хотя лед кажется простым веществом, причина, по которой он настолько скользкий, до сих пор оставалась предметом споров. Недавно физики показали, что при движении по льду трение слегка нагревает его поверхность. Это приводит к образованию тончайшей пленки воды, которая действует как смазка. Некоторые детали этого механизма ученым еще предстоит уточнить.
Отдельные аспекты полового поведения живых организмов порой могут оказывать огромное влияние на пищевые цепочки и целые экосистемы. Ученые на примере североамериканских рыб доказали, что агрессивное половое поведение их самцов может помочь в выживании зоопланктона.
Археологи обнаружили на стенах гробниц египетской знати в Долине царей надписи на древних индийских языках. Эти граффити оставили путешественники из Южной Азии, посещавшие Египет в начале первого тысячелетия нашей эры, когда он был провинцией Римской империи. Находки подтвердили, что Долина царей уже в те времена была популярным туристическим аттракционом.
В ноябре 2025 года при взлете российской ракеты с Байконура к МКС с существенной высоты упала кабина обслуживания 8У216. Поскольку в 2010-х годах из экономии средств у нас отказались от дублирования стартовых площадок, это создало ситуацию временной невозможности пилотируемых полетов. Теперь, всего через три месяца после происшествия, «Роскосмос» смог решить проблему, поставив запасную кабину обслуживания, найденную на складах Минобороны. Весенние пуски к МКС, запланированные ранее, теперь имеют шансы пройти в срок.
Одна сторона сыплет более дорогими и сложными баллистическими ракетами, другая — относительно дешевыми крылатыми. Но при этом первая на порядок беднее второй. А что у них с технологическим уровнем для наземной войны, и почему, кстати, глава второй избегает даже самого этого слова? Попробуем разобраться в реальных возможностях военных машин сторон потенциально самого опасного конфликта 2026 года.
В той части Пиренеев, которые находятся на территории Испании, исследователи обнаружили первые доказательства добычи золота в эпоху Римской империи. На месте древних рудников нашли сложные гидравлические сооружения и остатки водохранилища, возраст которых определили с помощью метода оптического датирования. Открытие прольет свет на инженерные приемы римлян и поставит точку в многолетнем споре: действительно ли римляне добывали золото в этом регионе.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно