Впервые исследователи из Университета Миннесоты (UMN) показали, что неинвазивная (без хирургического вмешательства) стимуляция мозга может изменить определённый механизм, который напрямую связан с поведением пациента. Результаты исследования опубликовали в Nature Communications.
Исследователи использовали так называемую транскраниальную стимуляцию переменным током для модуляции (изменения) мозговой активности. Термин «транскраниальный» означает процедуры, которые проводят поверх черепа, снаружи. Этот метод также известен как нейромодуляция. При подаче слабого электротока для воздействия на мозг время активности нервных клеток сдвигается. Смещение времени связано с так называемой нейропластичностью — это изменение связей между клетками мозга. Нейропластичность тесно связана с поведением человека, обучением новому и умственными способностями.
Профессор UMN Александр Опиц рассказал, что в ходе прежних исследований активность мозга оценивали в строгой привязке ко времени проводимой стимуляции. В новом исследовании учёные из UMN обнаружили: связи между клетками мозга по мере процедур постепенно менялись, и мозг со временем адаптировался в ходе дальнейшей внешней стимуляции. То есть на активность головного мозга можно влиять новым способом.
Явление назвали «нейронной фазовой прецессией». В ходе неё активность мозга постепенно изменяется под повторяющимся внешним воздействием. Применимо к описываемому исследованию — в результате неинвазивной стимуляции. Учёные из UMN убедились, что внешняя стимуляция может изменять активность мозга с течением времени. Исследователи проверили свои выводы тремя способами: на вычислительных моделях, на животных и на людях.
Повторение процедуры оказывает прямое влияние на мозговые процессы, в том числе на способность ориентироваться в пространстве, учиться и запоминать
— Александр Опиц, профессор UMN.
Открытие новой методики показывает, как мозг адаптируется к воздействию извне. Повторные процедуры транскраниальной стимуляции переменным током могут увеличивать или уменьшать мозговую активность. Но наибольшая эффективность возможна, если воздействовать на определённые функции мозга, чтобы скорректировать поведение, улучшить долговременную память и способности к обучению.
Долгосрочная цель научного проекта — использовать изучаемый метод для лечения психиатрических и неврологических расстройств: шизофрении, депрессии, болезней Альцгеймера и Паркинсона.
