Учёные из Имперского колледжа Лондона обнаружили способ для улучшения кратковременной рабочей памяти, стимулируя мозг электричеством и синхронизируя мозговые волны.
Они выяснили, что ток низкого напряжения может заставить разные участки мозга работать со схожей частотой, что сделает запоминание эффективнее, и опубликовали результаты в журнале eLife.
Мозг находится в состоянии постоянной деятельности, что прекрасно видно по электроэнцефалограмме. Электрические волны активности колеблются в разных регионах на разных частотах, поддерживая стабильную функциональность. Но оказалось, что если воздействовать на кожу головы слабым током, то активность этих регионов синхронизируется, то есть их волны входят «в унисон». В качестве методики эксперимента использовалась транскраниальная стимуляция переменным током (transcranial alternating current stimulation, TACS).
С помощью TACS воздействовали на две зоны мозга, участвующие в процессах запоминания – среднюю лобную извилину и нижнюю теменную дольку. В это время десять добровольцев решали комплекс задач на запоминание с возрастающей сложностью. Стимуляция в тета-частоте двух зон проводилась несинхронно (out of beat), синхронно (in beat) или только короткими импульсами.
Для проверки рабочей памяти участники смотрели на экран, на котором мелькали цифры, и запоминали предыдущее, или, в усложнённом случае, два предыдущих числа. Результаты показали, что когда участки мозга стимулировались синхронно, время реакции и память улучшались, особенно во время самых сложных задач, которые требовали запоминания целой строчки цифр.
Продемонстрировать динамику изменений в структурах мозга исследователям позволила фМРТ. Её результаты показали, что при синхронной стимуляции в активность в регионах, участвующих в задаче, значительно возрастала. регионах. Когда происходила десинхронизация, то отмечался обратный эффект – активизировались зоны «покоя».
Однако, одним из основных препятствий для широкого внедрения такого метода стала необходимость строго индивидуального подхода к каждому человеку. Причём, не только места постановки электродов, но и частоты, ритма и времени воздействия.
Однако, эта техника необычайно дешевая, и исследователи надеются, что получится её максимально оптимизировать.
«Следующий наш шаг – посмотреть, может ли помочь стимуляция мозга пациентам с черепно-мозговой травмой, надолго ухудшающей связи некоторых зон мозга. Мы надеемся, что методика в конечном счете сможет использоваться для этих пациентов, или даже для тех, кто перенёс инсульт или эпилепсию», – говорят исследователи.
Текст: Анна Хоружая