Мозг материален. О пользе томографа, транскраниального стимулятора и клеток улитки для понимания человеческого поведения

Что еще интересного вы можете сделать со спящим человеком, если у вас есть прибор для транскраниальной электрической стимуляции? Например, научить его видеть осознанные сны[141]. Они существуют, они признаны наукой, их изучали с помощью ЭЭГ и фМРТ. Судя по активности мозга, это некое промежуточное состояние между быстроволновым сном и бодрствованием. Оно сопровождается увеличением доли гамма-волн на частоте около 40 Гц, которые вообще‐то характерны для людей бодрствующих, причем сосредоточенных на решении какой‐то задачи. Соответственно, сразу возникает вопрос: что, если взять спящего человека и искусственно подействовать на его мозг в таком ритме? Урсула Фосс и ее коллеги укладывали испытуемых спать у себя в лаборатории, а в три часа ночи тихонько подходили к спящему и начинали ставить над ним опыты. Дожидались, пока человек перейдет в стадию быстрого сна (это легко определить по энцефалограмме), а потом на 30 секунд запускали транскраниальную электрическую стимуляцию переменным током – на разных частотах в разные дни. Или не запускали, если человек попадал в контрольную группу. Еще через 10 секунд человека будили (добровольцы на многое соглашаются ради науки!) и давали ему специальный опросник, призванный оценить, насколько осознанным был сон. Опросник содержит три шкалы: “инсайт” (осознание себя спящим), “диссоциация” (способность посмотреть на себя со стороны), “контроль” (способность управлять событиями в своем сне). Выяснилось, что люди, получавшие стимуляцию на частоте 25 Гц и 40 Гц, набирали в этих опросниках гораздо больше баллов, чем те, кто получал стимуляцию на других частотах или не получал ее вообще. Существенно, что ученые специально привлекали испытуемых, у которых раньше не было опыта осознанных сновидений, так что люди вдобавок получили массу удовольствия, хотя и описывали его довольно сумбурно: “Я разговаривала с актером Маттиасом Швайгхёфером и двумя студентами по обмену… и удивлялась, откуда взялся актер. И студенты сказали: ты ведь с ним уже знакома. И тогда я поняла, что сплю! В смысле, прямо во сне поняла! Так странно!”

Но, конечно, транскраниальную электрическую стимуляцию можно применять и к бодрствующим людям. Например, чтобы помочь им лучше справляться с несколькими заданиями одновременно. В 2016 году Джастин Нельсон и его коллеги провели эксперимент со служащими военной авиабазы – людьми, для которых способность распределять внимание между разными процессами критически важна[142]. Им всем давали выполнять тренировочное задание, разработанное NASA специально для оценки многозадачности. Человек сидит перед экраном, на котором одновременно происходит много всего. Он должен следить за тем, чтобы лампочки горели правильными цветами. Чтобы дрейфующая цель удерживалась под прицелом. Реагировать на голосовые команды и переключаться с одной радиочастоты на другую. Контролировать уровень топлива по графической схеме. При этом в ходе получасовой тренировки скорость изменения всех этих параметров постоянно нарастает.

На голове у каждого участника, над левой дорсолатеральной префронтальной корой, был закреплен анод – тот электрод, который активирует расположенные под ним участки мозга. Катод, который обычно все подавляет, был закреплен на плече, потому что там у людей мозга нет. В начале эксперимента всем участникам включали постоянный ток силой 2 мА, чтобы они почувствовали легкое покалывание кожи. Но у экспериментальной группы стимуляция продолжалась полчаса, а в контрольной группе отключалась через 30 секунд.

Все эти полчаса люди сидели и выполняли задание. Правда, они все равно не успевали отслеживать все изменения, происходящие на экране. Сначала, пока происходило мало событий, они действовали все быстрее и быстрее, но потом выходили на плато и дальше работали с постоянной скоростью, неизбежно упуская часть заданий. Эта скорость определяется тем, как много заданий человек может одновременно удерживать в сфере своего внимания, что, в свою очередь, контролирует дорсолатеральная префронтальная кора[143]. И выясняется, что если ее не стимулировать, то люди в среднем способны реагировать на одно изменение в секунду. А если стимулировать – то уже на 1,3 изменения.