Стимуляция переменным током ускорила рабочую память — Naked Science
16.03.2017
6 минут
Редакция
115

Стимуляция переменным током ускорила рабочую память

Британские ученые показали, что транскраниальная электростимуляция тета-активности мозга может улучшать рабочую память человека. Результаты исследования представлены в журнале eLife.

untitled-2

Известно, что ключевым свойством нейрона является возбудимость — способность генерировать электрический потенциал в ответ на стимуляцию. Объединение и синхронизация такой активности формирует ритмы мозга, в частности альфа-, бета- и тета-ритмы, соответствующие определенным состояниям сознания. По одной из гипотез, этими ритмами частично опосредуются межнейронные взаимодействия, связанные с решением различных задач. Как следствие, многие когнитивные процессы зависят от слаженной работы этих ансамблей.

 

Регистрация нейронной активности и ритмов мозга проводится с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). Однако наряду с фиксацией сигналов существует возможность обратного процесса, задача которого — повлиять на происходящее в мозге. Прошлые работы показали, что с этой целью может применяться транскраниальная электростимуляция (ТЭС): так, ранее стало известно, что метод позволяет улучшить кратковременную память пациентов с шизофренией. При этом до сих пор в ТЭС зачастую использовался постоянный ток.

 

Дизайн первого эксперимента и время реакции при выполнении разных задач и синхронной (0°) и асинхронной (180°) электростимуляции / ©Ines R Violante et al., eLife, 2017

 

Чтобы выяснить, как влияет на мозг и когнитивные способности стимуляция переменным током (tASC), ученые из Имперского колледжа Лондона провели два эксперимента с рабочей памятью. В ходе работы 41 испытуемый выполнял одну из двух методик: задачу «выбор-реакция» или задачу «n-назад». По условиям первой, добровольцы должны были максимально быстро нажимать кнопки, соответствующие направлению стрелок, указывающих вправо или влево. Задача «n-назад» заключалась в том, что участнику предъявлялась последовательность стимулов и он должен был подавать сигнал каждый раз, когда текущий стимул совпадает с показанным n-шагов (один или два шага) назад.

 

Во время тестов авторы разместили электроды над участками мозга, которые ассоциируются с рабочей памятью: нижней теменной долей и средней лобной извилиной правого полушария. С помощью tASC они стимулировали эти области в унисон с тета-ритмом — он также связывается с активацией рабочей памяти. Анализ показал, что такая электростимуляция значительно повышает скорость выполнения задачи «n-назад», вплоть до того, что самостоятельно нивелирует показатель между простой «1-назад» и более сложной «2-назад».

 

Дизайн второго эксперимента / ©©Ines R Violante et al., eLife, 2017

 

На втором этапе исследователи изучили активность мозга испытуемых методом функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) во время выполнения заданий при электростимуляции в унисон или диссонанс тета-ритму. Синхронизирующая стимуляция усилила функциональную связь между нижней теменной долей и средней лобной извилиной, что, по мнению ученых, может объяснить повышение эффективности при прохождении тестов.

 

В последние годы различные варианты транскраниальной стимуляции мозга все чаще используются в экспериментах. Так, осенью американские специалисты испытали метод для повышения скорости реакции военных летчиков. Позднее транскраниальная стимуляция магнитным полем помогла обнаружить четыре подтипа клинической депрессии — психического заболевания, которое, как предполагалось, не нуждается в дополнительной типизации.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

Вчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

Позавчера, 13:07
2 минуты
Илья Ведмеденко

Очевидно, Россия ведет разработку новой легкой авиационной ракеты, которую можно будет применять для поражения широкого спектра морских и наземных целей.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: