Стимулирование мозга электротоком повышает обучаемость

Недавно проведенные научные исследования свидетельствуют о том, что электрическая стимуляция клеток мозга позволяет ускорить процесс обучения.

Направление электричества небольшого напряжения на отдельные участки мозга существенно увеличивает их активность, делая процесс обучения более легким. Для подтверждения своей теории ученые Оксфордского университета проводили исследования структурных изменений мозга у пациентов, переживших инсульт, и сравнивали с показателями здоровых взрослых людей. Новейшие разработки были представлены профессором Хайди Йохансен-Берг на Британском научном фестивале в Брэдфорде.

Команда ученых из Оксфордского университета проводила исследования возрастных изменений структуры мозга, в особенности сосредоточившись на тех изменениях, которые происходят в мозгу человека после инсульта. При помощи магнитно-резонансной томографии они следили за активностью, происходящей в мозгу пациента, восстанавливающего свои моторные навыки, утерянные после инсульта.

Одним из главных результатов наблюдения стал вывод о том, что мозг является очень гибкой структурой, способной качественно восстанавливаться после болезни, создавая новые связи между своими частями и распределяя задачи по разным отделам мозга, когда происходят повреждения отдельных частей или необходимо выполнение определенной задачи. В ходе исследования ученые также испытывали возможность использования бесконтактной электрической стимуляции мозговых клеток для ускорения процесса восстановления моторных функций организма. Положительные сдвиги были зафиксированы уже в краткосрочном периоде. А в ходе применения электростимуляции мозга здоровых пациентов были получены удивительные результаты – скорость их обучения существенно росла.

Для дальнейшего изучения этого явления команда ученых провела эксперимент, при котором добровольцам предлагалось запомнить последовательность кнопок, «наподобие нажатия клавиш пианино в определенной последовательности». При этом на них закреплялось устройство «транскраниальной (внутричерепной) стимуляции электрического потока», в виде двух электродов, зафиксированных на разных участках головы. Между электродами по дуге через мозг пропускался слабый электроток, который – в зависимости от направления – усиливал или ослаблял активность части мозга.

«Рост активности мозговых клеток делает их более восприимчивыми к разного рода изменениям, происходящим в них в процессе обучения», – поясняет профессор Йохансен-Берг.

Результаты эксперимента по нажатию кнопок в определенной последовательности дали положительные результаты уже после десяти минут электростимуляции мозга, по сравнению с «устройством-плацебо», в котором электрический ток не применялся.

«Хотя электростимуляция не давала лучшие показатели испытуемых, скорость, с которой они достигали успеха, существенно возрастала», – отмечает профессор Йохансен-Берг.

Направление электротока в область мозга, контролирующую двигательную активность, позволяет быстрее усваивать различные двигательные задачи. Исследователи уже предвидят, что новая технология найдет свое применение в тренировке спортсменов. Таким образом, эксперименты убедительно доказали, что стимулируя клетки двигательной области коры головного мозга, можно существенно ускорить запоминание и восстановление моторных навыков.

Ученые надеются, что эта технология применима и для других областей мозга для увеличения скорости запоминания учебного материала, что может быть достигнуто при правильном фокусировании электрического тока.

Сравнительная простота, портативность и дешевизна устройства (около трех тысяч долларов) означает, что при подтверждении его эффективности и поступлении в продажу воспользоваться им будет возможно даже в домашних условиях.

Заглядывая в будущее, профессор Йохансен-Берг и ее научная группа планируют исследовать потенциал повышения скорости обучения при ежедневном стимулировании мозга электротоком на протяжении недель и даже месяцев.

При лечении пациентов, переживших инсульт, данная технология может применяться параллельно со стандартной физиотерапией для улучшения общих результатов лечения, которые значительно варьируются у разных пациентов.

Leila Battison, BCC, перевод с английского – Наталья Коношенко

http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-14975165