В обзорной статье, опубликованной в Neuroscience & Biobehavioral Reviews, международный коллектив авторов рассматривает преимущества метода транскраниальной стимуляции случайным шумом для того, чтобы изучать когнитивные способности человека и улучшать обучаемость.
Credit: public domain
Транскраниальная стимуляция случайным шумом (transcranial random noise stimulation, tRNS) – это разновидность неинвазивной электрической стимуляции головного мозга, суть которой сводится к стимуляции не постоянным током, а микротоком, частота которого изменяется случайно (что и называется шумом).
Методы неинвазивной стимуляции головного мозга (non-invasive brain stimulation, NIBS) служат для изучения поведения человека, которое может меняться в зависимости от изменений электрической активности мозга. И хотя tRNS менее популярна в семействе методов NIBS, ранее не раз сообщалось о ее преимуществах перед родственными методами в контексте изучения поведения, когнитивных процессов и обучения человека. Исследователи из университета Эдит Кован (Австралия), а также Италии, Швейцарии и США решили подробнее рассмотреть положительные стороны tRNS и продемонстрировать, что этот метод обладает потенциалом для более широкого применения в когнитивных исследованиях и, возможно, в медицинских целях.
К примеру, при применении tRNS для стимуляции коры головного мозга испытуемые сообщали о меньшем личном дискомфорте. Также подчеркивался более заметный нейрофизиологический и поведенческий эффект после стимуляции. И, что не менее важно, в результатах, полученных с использованием этого метода, наблюдалась меньшая вариабельность между испытуемыми.
Получение сильно отличающихся индивидуальных эффектов из-за имеющихся различий в анатомии коры между людьми – довольно распространенная проблема нейрофизиологических исследований, использующих неинвазивную стимуляцию. Авторы отмечают, что описанные преимущества tRNS делают этот метод весьма конкурентоспособным.
Как и другие методы стимуляции коры головного мозга, tRNS способна вызывать процессы нейропластичности, то есть активацию свойства мозга, проявляющуюся в создании новых связей и путей передачи информации между нейронами в зависимости от получаемого опыта. Эти процессы часто рассматриваются в когнитивных исследованиях как лежащие в основе обучения. Авторы обзора сообщают, что tRNS дает два вида эффектов на мозг: моментальный, который позволяет человеку лучше справляться с задачами, поставленными непосредственно в эксперименте; и модулирующий, дающий устойчивые результаты, которые сохраняются с течением времени. Таким образом, tRNS действительно вызывает процессы нейропластичности, а это значит, что она не только подходит для решения исследовательских задач, но также обладает потенциалом использования в медицине.
Если рассматривать вопрос о том, применима ли технология для расширения возможностей обучения среди нейротипичных (то есть обычных) людей, авторы исследования полагают, что tRNS, конечно, имеет такой потенциал, однако ве же есть и признаки того, что с его помощью человеку не удастся «выйти на новый уровень» обучаемости. Исследователи даже задаются вопросом, не считаются ли когнитивные способности нейротипиков и без того находящимися на пике возможностей? Тем не менее, это предположение может и не распространяться на случаи, когда человек изучает нечто новое для него.
В обзоре также сообщается о возможности более широкого применения tRNS за пределами научных исследований за счет его доказанной безопасности и простоты исполнения. Авторы сообщают, что ученые во всем мире изучают влияние tRNS на процессы восприятия, рабочую память, сенсорную обработку и другие аспекты поведения, при этом технология демонстрирует перспективность лечения ряда клинических состояний.
Текст: Анна Удоратина
Using noise for the better: The effects of transcranial random noise stimulation on the brain and behavior by Dr van der Groen et al. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. Published: July 2022.