Наш мозг — разносторонний компьютер, который хранит все воспоминания, которые вы когда-либо создавали. Он говорит вашему телу, как поддерживать вашу жизнь, заставляет вас тупить при виде человека, который вам нравится, и так далее. Самый важный орган хорошо защищён гематоэнцефалическим барьером. Однако эта защита создаёт проблемы для нейробиологов, потому что трудно изучать то, к чему нельзя прикоснуться. Уголовный кодекс тоже защищает мозг от изучения, но это другая история.
В древние времена, когда телефонные звонки соединяли телефонистки, учёные могли изучать мозг, только препарируя его после смерти человека. Это мало что могло рассказать о его работе. Когда хирургия стала более безопасной, нейрохирурги смогли вскрывать черепа, чтобы изучать мозг живых людей. Такие исследования дали врачам и учёным много информации о работе мозга, но вскрытие черепа — всегда потенциально опасная операция.
Сегодня учёные могут использовать специальные инструменты, чтобы нарушить активность нейронов и наблюдать, как это приводит к изменениям в поведении или психическом состоянии человека. Нейроны — это клетки мозга, которые передают информацию с помощью химических веществ, но именно импульс электричества заставляет эти сообщения отправляться. Учёные могут использовать транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС), чтобы нарушить электричество в мозге и изменить активность нейронов.
При ТМС магнитные импульсы подаются через череп и стимулируют нейроны на поверхности мозга или рядом с ними, изменяя их активность. Если изменение активности приводит к изменениям в поведении или психическом состоянии, это подсказывает учёным, что область мозга вовлечена в определённое поведение или чувства. С помощью ТМС учёные выяснили, какие участки отвечают за зрение, распознавание объектов и контроль моторики. Стимулируя участки мозга, отвечающие за язык, учёные понимают, какие участки мозга нужны для понимания языка, а какие — для его создания.
Мозг — сложный орган, который можно представить как компьютер. Как и компьютер, мозг состоит из множества частей, которые работают вместе. Внутри мозга миллиарды нейронов, соединённых в сети, которые общаются друг с другом. Если учёные вмешиваются с помощью ТМС, мозг работает не так, как раньше, и это может отразиться на поведении человека; эти изменения изучают учёные.
Представьте, что вы хотите понять, что делает каждая часть вашего компьютера. Один из способов — вмешаться, отключить или сломать что-то в работе частей компьютера и посмотреть, что произойдёт. Если вы отключите вентилятор, всё нагреется; если отключите монитор, перестанете видеть изображение. ТМС работает по той же логике: он может временно нарушить работу участков мозга, чтобы выяснить, что эти участки делают.
В типичном исследовании ТМС учёные помещают катушку (магнит в форме восьмёрки) непосредственно над областью, которую хотят стимулировать. Активируя катушку, создаётся небольшое магнитное поле, проходящее через череп и влияющее на нервные клетки.
Например, учёные хотели понять связь между премоторной и первичной моторной корой, которые расположены рядом и обычно разговаривают друг с другом. Премоторная кора отвечает за планирование движений, а первичная моторная кора указывает частям тела, какие движения выполнять. Так выяснилось, что стимуляция премоторной коры изменяет работу первичной моторной коры, хотя это разные области мозга!
Как ТМС можно использовать "в быту"? ТМС успешно используется для лечения депрессии, стимулируя префронтальную кору головного мозга. ТМС можно сочетать с медикаментами и часто использовать как альтернативный вариант для людей, которые плохо реагируют на лекарства или не могут их принимать. ТМС также используется для воздействия на двигательные зоны мозга, чтобы помочь в восстановлении утраченных двигательных функций.
Источник:
Berger D and Hout MC (2024) Modifying Brain Activity Using Magnets. Front. Young Minds. 12:1248252. doi: 10.3389/frym.2024.1248252
Ставя палец вверх и подписываясь, Вы помогаете мне продвигать настоящую науку.
Предыдущая статья: Каждый гражданин имеет право на экосистемные услуги. Где их получить?