Рассеянный ум. Как нашему древнему мозгу выжить в мире новейших цифровых технологий

Принцип нейронной обратной связи, открытый в начале 1960-х годов, состоит в том, что за многими когнитивными процессами стоят нейронные ритмы, и поэтому, если научиться усиливать определенный ритм с помощью обратной связи, можно развивать когнитивные навыки, которые зависят от этого ритма[450]. Такой подход является разновидностью интерфейса мозг/компьютер (BCI), позволяющего человеку добиваться сознательного контроля над мозговыми ритмами, в реальном времени получая информацию о том, каким образом модулируется активность мозга, когда он думает определенным образом. Запись нейронной активности обычно ведется с помощью ЭЭГ, хотя эта задача была успешно выполнена и с помощью других методов, таких как фМРТ и БИК-спектроскопия. Обратная связь обеспечивается через зрительные (а иногда слуховые) репрезентации степени активности мозгового ритма. Это часто происходит в контексте простой игры, интерактивно сообщающей об успешных или неудачных попытках игрока смещать отдельный ритм (или ритмы) в заданном направлении.

Клинические приложения принципа нейронной обратной связи уже давно находятся в центре внимания исследователей. Определенные, хотя и ограниченные, успехи были достигнуты при лечении СДВГ, аутизма, тревожности, депрессии и зависимостей[451]. В более позднее время появился интерес к использованию нейронной обратной связи для оптимизации когнитивных показателей у здоровых людей. В ходе недавнего экспериментального исследования проводилась многократная тренировка нейронной обратной связи для усиления активности срединного тета-ритма (того самого вида активности мозга, который мы укрепляли у пожилых людей с помощью «Нейронного гонщика»). Исследователи продемонстрировали, что такая тренировка приводит к улучшению рабочей памяти и способности переключаться между задачами, а также к повышению результативности в когнитивных заданиях, которые специально не тренировались. Другое сходное исследование также выявило улучшение рабочей памяти и избирательного внимания у пожилых людей[452]. Механизмы нейронной обратной связи только начинают проясняться, но, судя по всему, в дополнение к изменению нейронной активности происходят еще и структурные изменения серого и белого вещества мозга[453]. Хотя нейронная обратная связь еще не может считаться надежным инструментом укрепления когнитивного контроля, накопленные свидетельства указывают на присутствие сигнала. Вероятно, какой-то вариант этого метода действительно окажется полезным для улучшения наших способностей контроля.

Стимуляция мозга

Здесь мы рассмотрим последний метод укрепления нашего рассеянного ума: непосредственную стимуляцию мозга электрическими и магнитными полями. Стимуляция мозга основана на предпосылке, что мы можем повлиять на его деятельность внешним (или внутренним) воздействием электрических и магнитных полей, потому что функционирование мозга основано на передаче электрических сигналов. Хотя этот метод кажется наиболее фантастическим из всех описанных, он существует уже более ста лет и становится популярным. Некоторые ученые полагают, что он еще нуждается в окончательном подтверждении прежде, чем выйдет за пределы научных лабораторий, но мы уже видим компании, продающие потребительские устройства для стимуляции мозга. Подход с более чем столетней историей наконец-то достиг совершеннолетия.

Хотя существует много видов электромагнитной стимуляции мозга (например, с помощью переменного тока, сильного и слабого магнитного поля или электрического белого шума), наиболее широко используемым методом для улучшения когнитивных способностей является микрополяризация (transcranial direct current stimulation, tDCS)[454]. Этот подход к стимуляции мозга триумфально появился на сцене после исследования двух немецких ученых, Ницше и Паулюса, которые в 2000 году убедительно доказали, что слабые электрические токи модифицируют нейронную восприимчивость коры мозга[455]. В большинстве исследований микрополяризации, которые проводились с тех пор, участники получали импульсы силой в несколько миллиампер, пропускаемые через кожу головы (в 100-ваттной лампочке используется ток в 500 раз большей силы), как правило, исходившие от простого прибора напряжением 9 вольт, на батарейках. В зависимости от размещения электродов они либо усиливали, либо подавляли вероятность нейронных импульсов в подлежащих областях мозга. Было доказано, что этот эффект сохраняется какое-то время даже после отключения тока. Затем были проведены эксперименты для оценки влияния этой стимуляции на мышление и способность к обучению.