Прорыв в когнитивных исследованиях: двусторонняя стимуляция мозга улучшает работу памяти
Недавнее исследование, опубликованное в журнале eNEURO, выявило новый метод, позволяющий значительно улучшить рабочую память. Исследователи из Высшей школы экономики в Москве и Кингстонского университета в Лондоне обнаружили, что одновременная стимуляция двух определённых областей мозга приводит к улучшению работы памяти. В отличие от предыдущих методов, которые были направлены на одну область мозга, в данном исследовании использовалась двусторонняя транскраниальная стимуляция постоянным током высокой чёткости (HD-tDCS) как лобных, так и теменных областей. Результатом стало повышение точности запоминания и более быстрое выполнение заданий.
Двусторонняя стимуляция мозга: новый подход
В исследовании приняли участие 48 человек, которые были разделены на три группы. Одна группа получала двустороннюю стимуляцию лобной (DLPFC) и теменной (PPC) областей. Вторая группа получала стимуляцию только лобной области, а третья группа использовала плацебо, где не было никакой стимуляции.
HD-tDCS — это неинвазивный метод, который изменяет активность мозга с помощью малых электрических токов. Участники прошли 15-минутную стимуляцию перед выполнением сложного задания под названием Operation Span (OSPAN). Это задание требовало от них решать математические уравнения, одновременно запоминая буквы, что проверяло как запоминание, так и обработку информации.
Результаты показали, что у участников, получавших двустороннюю стимуляцию, значительно улучшилось состояние. Их память стала более точной, а задания они выполняли быстрее, чем участники других групп.
Реакция экспертов: что изменится для когнитивной науки?
Ведущий исследователь доктор Никита Отставнов подчеркнул важность этих результатов. Он пояснил: «Стимуляция обеих областей мозга одновременно позволяет добиться когнитивных улучшений, которых мы не наблюдали в более ранних исследованиях, направленных только на одну область».
Соавтор исследования доктор Маттео Фейрра рассказал о том, как это исследование может изменить подходы к терапии мозга.
«Полученные результаты открывают новые возможности для лечения таких заболеваний, как СДВГ и когнитивный спад у пожилых людей, — сказал Фейрра. Используя двустороннюю стимуляцию, можно воздействовать сразу на несколько функций мозга».
Опираясь на результаты прошлых исследований
Этот новый подход основан на более ранних исследованиях стимуляции мозга. В большинстве предыдущих исследований изучался эффект стимуляции только лобных или теменных областей. Например, в исследовании 2018 года, опубликованном Хиллом и его коллегами, использовалась двусторонняя стимуляция, но улучшения памяти при этом не наблюдалось. Они предположили, что задачи, использовавшиеся в их исследовании, могли быть недостаточно сложными, чтобы выявить реальные преимущества.
В последнем исследовании Отставнов и его команда использовали задачу OSPAN, которая является более сложной и требует от участников работы как с памятью, так и с решением задач. Это задание лучше продемонстрировало положительное влияние двусторонней стимуляции на когнитивную деятельность.
Ключевые выводы исследования
В ходе исследования было сделано несколько важных открытий. Вот основные результаты:
- Повышение точности запоминания: Участники, получавшие двустороннюю стимуляцию, направленную на лобную и теменную области, продемонстрировали значительное улучшение точности запоминания по сравнению с группами, получавшими одностороннюю стимуляцию и плацебо. Это свидетельствует о том, что стимуляция обеих областей повышает эффективность рабочей памяти.
- Сокращение времени вычислений: участники группы с двусторонней стимуляцией значительно быстрее выполняли задание на запоминание (Operation Span Task) по сравнению с группами с односторонней стимуляцией и плацебо. Сокращение времени вычислений указывает на то, что одновременная стимуляция повышает скорость обработки когнитивных данных.
- Более быстрое время отклика на воспоминания: Как в группе двусторонней, так и в группе односторонней стимуляции наблюдалось снижение времени реакции на воспоминания по сравнению с группой плацебо. Это указывает на то, что стимуляция может повысить скорость извлечения информации из рабочей памяти, хотя эффект от двусторонней стимуляции был более выраженным.
- Отсутствие влияния на математическую точность: Несмотря на более быстрое время вычислений и улучшение запоминания, не было обнаружено значительной разницы в точности математических вычислений ни в одной из групп, включая группы с двусторонней стимуляцией и плацебо. Это говорит о том, что стимуляция повышает скорость выполнения заданий, не влияя на точность решения математических задач.
- Отсутствие влияния на математическую точность: Несмотря на более быстрое время вычислений и улучшение запоминания, не было обнаружено значительной разницы в точности математических вычислений ни в одной из групп, включая группы с двусторонней стимуляцией и плацебо. Это говорит о том, что стимуляция повышает скорость выполнения заданий, не влияя на точность решения математических задач.
Эти результаты свидетельствуют об эффективности двусторонней стимуляции в улучшении рабочей памяти, что открывает многообещающие перспективы для улучшения когнитивных способностей и потенциального применения в лечении расстройств, связанных с памятью.
Значение для здоровья и когнитивной деятельности
Эти открытия имеют важное значение для здравоохранения, особенно для лечения заболеваний, связанных с памятью. Такие расстройства, как СДВГ, шизофрения и болезнь Альцгеймера, связаны с дефицитом рабочей памяти. Улучшение функции памяти с помощью неинвазивной стимуляции мозга может обеспечить лучшие варианты лечения для пациентов с этими состояниями.
Для здоровых людей применение двусторонней стимуляции может помочь сохранить когнитивные функции с годами. Поскольку с возрастом память имеет тенденцию к снижению, эта методика может помочь замедлить этот процесс и дольше сохранять остроту когнитивных функций.
В клинических условиях двусторонняя стимуляция мозга может стать ценным инструментом для пациентов, восстанавливающихся после черепно-мозговых травм или инсультов. Улучшение рабочей памяти может помочь этим людям восстановить важные когнитивные способности, необходимые для повседневной жизни.
Взгляд в будущее: дальнейшие исследования в области стимуляции мозга
Хотя результаты этого исследования многообещающие, необходимо провести дополнительные исследования, чтобы понять весь потенциал двусторонней стимуляции мозга. В будущих исследованиях следует выяснить, как долго сохраняется эффект от стимуляции и могут ли повторные сеансы привести к дальнейшим улучшениям.
Также необходимы более масштабные исследования, чтобы подтвердить эти результаты среди разных групп людей. Учёных особенно интересует, может ли эта техника улучшить другие когнитивные функции, такие как принятие решений, внимание и решение проблем.
Это исследование знаменует собой значительный шаг вперёд в области стимуляции мозга. Доказав, что стимуляция как лобных, так и теменных областей может значительно улучшить рабочую память, исследование открывает новые возможности для лечения заболеваний, связанных с памятью, и улучшения работы мозга в целом. Рабочая память, разновидность кратковременной памяти, имеет решающее значение для таких задач, как чтение, обучение и рассуждение, поскольку позволяет нам временно хранить информацию и управлять ею. Укрепление этой функции с помощью стимуляции мозга открывает многообещающие возможности для улучшения когнитивных способностей.
