Традиционно ученые изучали влияние алкоголя на отдельные области мозга: он снижает активность префронтальной коры — отсюда ослабление самоконтроля, негативно влияет на работу мозжечка — из-за этого нарушается координация. Однако мозг функционирует не как набор изолированных островков, а как единая сеть. Чтобы понять, как алкоголь влияет на эту сеть целиком, специалисты Университета Миннесоты и Университета Флориды применили метод теории графов.
Этот подход позволяет представить мозг как карту городов и шоссе: «города» — это отдельные области мозга, «шоссе» — функциональные связи между ними. Анализируя «дорожное движение», можно оценить, насколько эффективно разные отделы мозга обмениваются между собой информацией.
В эксперименте участвовали 107 здоровых взрослых в возрасте от 21 до 45 лет. Каждый приходил в лабораторию дважды: в один из визитов он получал алкогольный напиток, доводивший концентрацию алкоголя в крови до 0,08 промилле, в другой — плацебо с запахом и вкусом алкоголя. Ни участники, ни исследователи не знали, какой напиток подается в конкретный день. Через полчаса добровольцам проводили МРТ-сканирование, в ходе которого фиксировалась активность мозга в состоянии покоя.
Результаты показали характерные изменения в архитектуре мозговых сетей. После употребления алкоголя глобальная эффективность — способность далеко расположенных друг от друга областей мозга быстро обмениваться информацией — снижалась. Особенно заметно это было в затылочной доле, отвечающей за зрение — именно это обстоятельство объясняет такой эффект опьянения, как расплывчатость картинки.
Одновременно росла локальная эффективность: области мозга начинали интенсивнее общаться с ближайшими соседями, формируя замкнутые кластеры. Мозг словно фрагментировался, распадался на изолированные сообщества, информация застревала в «тупиках» вместо того, чтобы свободно перемещаться по «магистралям».
Самое интересное — эти структурные изменения оказались связаны с субъективным ощущением опьянения. Участники, чей мозг демонстрировал наибольшее снижение глобальной эффективности и рост локальной кластеризации, сообщали о более сильном чувстве опьянения. Это помогает объяснить, почему люди по-разному реагируют на одинаковое количество алкоголя: дело не только в концентрации спирта в крови, но и в индивидуальных особенностях реорганизации мозговых сетей. Как отмечают авторы работы, дальнейшие исследования помогут понять, как фрагментация мозга вследствие опьянения влияет на выполнение сложных задач.
Ранее ученые нашли в организме человека источник самоопьянения.