После очередной проверки зрения у офтальмолога некоторым довольно сложно себе представить, как соколу удаётся разглядеть свою жертву с высоты. И, хотя мы вряд ли когда-либо сможем похвастаться зрением, сравнимым с соколиным, возможно, однажды у человека появятся способы «прозреть» без операций, линз и очков. Учёные из Университета Вандербильта (Vanderbilt University) написали об одном из таких способов в журнале Current Biology. Они пришли к выводу, что 20-минутная стимуляция зрительной коры человеческого мозга умеренным постоянным электрическим током (tDCS) способна улучшать зрение примерно на 2 часа, причём, чем ниже острота зрения, тем значительнее относительное улучшение.
Исследователи из Университета Вандербильта решили проверить, может ли электростимуляция мозга, которая довольно широко применяется для улучшения когнитивных способностей, использоваться и для коррекции зрения. Такой способ мог бы стать альтернативой лазерной коррекции зрения или корректирующим линзам, поскольку он предполагает «лечение» на уровне мозга, а не глаз. Источник изображения: тут.
В исследовании участвовали 20 молодых людей с нормальным или практически нормальным зрением. Чтобы оценить остроту их зрения, учёные провели тест: участникам предстояло определить относительное положение двух идентичных вертикальных отрезков, установив, смещён ли верхний отрезок влево или вправо по отношению к нижнему. Такой тест обладает более высокой точностью, чем обычная таблица для проверки зрения, поэтому учёным удалось получить максимально достоверные данные об остроте зрения каждого из участников.
Затем с помощью неинвазивного метода транскраниальной стимуляции мозга постоянным током (tDCS) исследователи в течение 20 минут пускали слабый ток через участок в задней части мозга, отвечающий за обработку визуальной информации. Через 20 минут испытуемых просили снова пройти проверку зрения по специальному тесту. В результате оказалось, что после tDCS 75% из них стали видеть немного лучше.
Учёные провели дополнительные эксперименты с небольшим изменением условий, чтобы проверить эффект в зависимости от уровня интенсивности стимуляции, направления тока и расположения электродов. Так, один из экспериментов помог команде исследователей удостовериться, что для достижения положительного влияния на зрение электроды нужно размещать именно на участке мозга, задействованном в обработке зрительной информации – стимуляция других участков мозга к таким результатам не приводила.
Они также измерили, как стимул влиял на скорость, с которой мозг обрабатывал визуальные данные, и улучшает ли электростимуляция мозга контрастную чувствительность – способность различать множественные оттенки серого.
Оценка контрастной чувствительности показала, что стимуляция влияет на неё только на той же частоте, что и на остроту зрения, а это значит, что менялась только острота, а не чувствительность к контрасту. Учёные полагают, что это открытие может помочь в понимании фундаментальных вопросов о том, как устроена зрительная система.
В ходе последнего эксперимента исследователи проверили, насколько полученный эффект применим к задачам в реальной жизни — например, к чтению стандартной таблицы на проверку зрения. Выяснилось, что участники стали, в среднем, видеть на 1-2 буквы больше, чем обычно. При этом, среди их показателей оказывался широкий разброс.
«Мы заметили, что у испытуемых с более слабым зрением, которым, возможно, скоро понадобятся очки, наблюдались более резкие изменения в остроте зрения, в то время, как у участников с отличным зрением особых сдвигов не наблюдалось», — отмечает руководитель исследования Роберт Рейнхарт.
По его мнению, такой результат можно объяснить по-разному: во-первых, ток может просто усиливать зрительные сигналы, поэтому определённые нейроны могут обрабатывать их быстрее. Во-вторых, это может быть связано с тем, что ток существенно добавляет в зрительную систему «белый шум», заглушая постороннюю информацию, и даёт возможность мозгу с большей лёгкостью «улавливать» визуальные данные.
Полученные результаты требуют дальнейшего клинического подтверждения, чтобы можно было удостовериться в безопасности процедуры и предостеречь людей от попыток проводить подобные эксперименты дома.
Текст: Neuronovosti.Ru
Electrical Stimulation of Visual Cortex Can Immediately Improve Spatial Vision by Robert M.G. Reinhart, Wenxi Xiao, Laura J. McClenahan, and Geoffrey F. Woodman in Current Biology. Published online June 2016 doi:10.1016/j.cub.2016.05.019