Стимуляция мозга: обзор популярных методов – преимущества и риски

Чем опасна стимуляция мозга?

Как повысить свои умственные способности? Исследования показывают, что этого можно добиться с помощью устройств электрической стимуляции мозга, которые свободно продаются в Интернете. Теперь ученые призывают регулировать набирающую популярность технологию.

Возможно, это звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой, но ученые говорят о больших перспективах технологии транскраниальной стимуляции мозга постоянным током (Transcranial direct current stimulation,TDCS). Метод предполагает воздействие на мозг электрическими импульсами, посылаемыми через кожу головы. Это делается для стимуляции нервных клеток в мозге.

Метод не является инвазивным и используется даже военными для улучшения работы мозга людей-пилотов, управляющих дронами.

Воздействие электрического тока «зажигает» нейроны, оказывая положительное влияние на когнитивные функции не только у здоровых людей, но и пациентов с нарушенной работой мозга. Предыдущие исследования показали улучшение математических способностей у людей, к которым была применена TDCS-терапия. Данный эффект наблюдался шесть месяцев спустя после процедуры.

Воздействуя слабым электрическим током на правую часть мозга, мы можем менять порог нейронов, передающих информацию в нашем мозге, и, как следствие, улучшать когнитивные функции. Коммерческие компании заинтересовались этой технологией и начали продвигать ее в кругу геймеров, обещая им фору перед соперниками в игре.

Одна из таких компаний рекламирует обруч с электродами, который поможет «разогнать» мозг, «повысив его производительность на 20-40 процентов». Гаджет «улучшает общее самочувствие и снимает усталость» – гласит рекламное объявление, ссылающееся на результаты исследований.

Непредвиденные результаты

Однако неправильное использование стимулирующих устройств может причинить вред здоровью, а не пользу. Игры и лечение – это разные вещи, предупреждают исследователи.

Одно из таких устройств (изображено на фотографии ниже) стимулирует участки мозга, локализованные за лбом. Они отвечают за внимание.

В лабораторных условиях такая стимуляция длится не более 20 минут за один раз. Причем к участию в эксперименте допускаются только те люди, которые предварительно прошли строгий медицинский осмотр.

В конце концов, к мозгу испытуемых применяют устройства, которое, по словам ученых, могут дать неожиданные результаты. Например, воздействие на другие участки мозга или смена полярности электродов может не то что не помочь, а, наоборот, навредить человеку.

Вы можете причинить себе вред. Важно знать, как правильно пользоваться этим методом, выбрать подходящее время и мощность тока, — предупреждают ученые Оксфордского университета.

С ними соглашаются их коллеги из Университета в Суонси. По их словам, электростимуляторы мозга могут вызывать судороги и смену настроения. К группе повышенного риска относятся люди в возрасте до 20 лет – наиболее плодотворный период развития мозга.

Но больше всего ученых настораживает то, что многие технически одаренные дети собирают такие гаджеты своими руками. На форуме Reddit.com можно найти сообщения с жалобами на «обожженную кожу головы» и «вспышки гнева» после стимуляции мозга методом TDCS-терапии.

Такое может произойти при превышении положенной дозировки. В отличие от пациентов, простые обыватели в меньшей степени осведомлены о возможных рисках, – говорит исследователь Ник Дэвис из Университета в Суонси.

Маркетинг опережает науку

Оксфордские ученые призывают усилить контроль за электростимуляторами мозга. Некоторые компании позиционируют эти гаджеты как геймерские, хотя они относятся к изделиям медицинского назначения, которые подлежат соответствующей регистрации и контролю.

https://www.youtube.com/watch?v=4DnYhmh0NQU

Ученые вовсе не хотят запретить или ограничить доступ к устройствам улучшения когнитивных способностей. Они хотят, чтобы пользователи знали, какие риски им придется принять в погоне за потенциальной выгодой.

Другая озабоченность связана с тем, что технология еще не готова для коммерческого использования. По словам невролога Стивена Новелла из Йельского университета, компании часто забирают из лабораторий непроверенные технологии и пытаются вывести их на рынок, называя их «секси».

Любое устройство с медицинской функциональностью должно соответственно регулироваться. Регулирование – это единственное, что мотивирует тратить деньги и время на исследования, — говорит Новелла.

По словам ученых, интерес к технологии будет только расти. Но пока не будут проведены дополнительные исследования, они рекомендуют использовать электростимуляторы мозга с осторожностью.

По материалам BBC.com

Источник: https://hi-news.ru/technology/chem-opasna-stimulyaciya-mozga.html

Учёные предупреждают о побочных эффектах слабой электрической стимуляции мозга

Девушка применяет метод неинвазивной микрополяризации

Когда речь заходит о нейростимуляторах, большинство привычно тянется за чашечкой кофе (кофеин), зелёного чая (кофеин и теанин) или плиточкой тёмного шоколада (флаванолы).

Более продвинутые пользователи знают о современных ноотропах, в том числе синтетических, которые повышают работоспособность, концентрацию внимания, улучшают рабочую память, ускоряют обработку визуальной информации и т.д.

Ещё более продвинутые знают о великолепном эффекте, который дают физические упражнения.

Однако наука не стоит на месте. Последние достижения неврологии позволяют воздействовать на мозг вообще без помощи химикатов, а напрямую. Уже несколько лет нейрохакеры и трансгуманисты экспериментируют с микрополяризацией (tDCS) — лечебным методом, позволяющим улучшить функциональное состояние различных областей мозга с помощью малого постоянного тока (до 1 мА или чуть больше).

Метод стиуляции мозга очень простой, неинвазивный и доступен для применения даже в домашних условиях. Оборудование для микрополяризации тоже простое: батарейка и два электрода с губками, которые вымачиваются в солёной воде и прикладываются к тому месту головы, где находится соответствующий отдел мозга для стимуляции. Прижать можно обычной повязкой на голову, которые выпускают спортивные бренды.
Коммерческий аппарат DC Stimulator Plus для электрической стимуляции мозга

На Reddit и других форумах в интернете пользователи делятся опытом и публикуют инструкции, куда нужно прикладывать электроды для появления нужного лечебного эффекта (см. подреддит /r/tDCS/).

Энтузиасты хакерского движения уверяют, что электростимуляция мозга даст лучший эффект, чем ноотропы. По словам продвинутых экспериментаторов, при грамотном применении эффект микрополяризации можно сравнить с приёмом модафинила, который используется не по назначению для усиления когнитивных функций и устранения сонливости.

Учёные не уверены в эффективности микрополяризации. Дело в том, что силы тока 1-2 миллиампера недостаточно для активации нейронов. Такая слабая стимуляция способна лишь привести их в состояние «готовности», то есть повысить вероятность их активации и установки новых связей.

Изучать этот эффект довольно сложно, хотя проводились различные исследования по применению микрополяризации для лечения депрессии, тревожных расстройств, последствий инсульта. Эксперименты в Австралии показали улучшение когнитивных способностей пациентов при решении математических задач во время электрической стимуляции мозга.

В то же время этот метод не является официально одобренным лечением ни для какой болезни или расстройства. Официально он до сих пор считается экспериментальным лечением.

Решение математических задач во время электрической стимуляции мозга. Thomas Weickert, Neuroscience Research Australia К тому же учёные обращают внимание, что вопреки общепринятому в массовой культуре мнению, функциональные области мозга не имеют чёткого местоположения. У каждого человека — индивидуальная карта мозга, со своими особенностями. Впрочем, это не останавливает экспериментаторов, которые «лечатся» в домашних условиях и пробуют стимулировать различные зоны мозга, проверяя эффект на себе: в каких случаях пропадает сонливость, в каких якобы улучшается память.
Лиза Арнольд (Lisa Arnold) поместила анод позади левого уха, предположительно, в двигательной зоне мозга, а катод на правую руку, с целью вызвать чувство эйфории В принципе, до настоящего времени врачи не возражали против таких экспериментов, потому что не было ясных свидетельств вредного воздействия слабого тока. Хотя сканирование мозга показывает, что какой-то эффект действительно есть, но учёные не могут надёжно предсказать, каким образом он проявится, то есть как конкретный человек будет реагировать на конкретное воздействие в определённой области мозга. Это сугубо индивидуальный процесс, и пока что лабораторные испытания дают непредсказуемые результаты.

Раньше врачи не имели ничего против экспериментов, но сейчас всё-таки появились возражения. Группа учёных выступила с открытым письмом, опубликованном 7 июля 2016 года в научном журнале Annals of Neurology.

Эксперты высказываются против электрической стимуляции мозга в домашних условиях, предупреждая о возможных побочных эффектах. Они считают, что краткосрочные улучшения некоторых когнитивных способностей могут проявляться за счёт других способностей.

В конечном счёте, это может вредить мозгу в долгосрочной перспективе, говорят они.

Учёные упоминают, что некоторые негативные побочные эффекты уже проявились: например, возможные слабые ожоги кожи в случае её повышенной чувствительности. Другие побочные эффекты не совсем понятны, и эта загадочность ещё больше настораживает специалистов. Например, есть свидетельства, что эффект от стимуляции мозга проявляется по-разному, в зависимости от того, чем конкретно занимается человек. Эффект отличается, если человек читает книгу, медитирует, фокусирует взгляд в одной точке, делает решает математические задачи, спит или играет в компьютерные игры. Судя по всему, даже время суток влияет на эффект стимуляции мозга, по неизвестным причинам.

«Мы наблюдали различные виды отклика [на микрополяризацию мозга]», — говорит Рейчел Вурзман (Rachel Wurzman) из лаборатории когнитивной и неврологической стимуляции университета Пенсильвании, соавтор открытого письма.

Может быть, у каждого третьего проявится тормозящий эффект к определённому виду стимуляции. В то же время, у ещё одной трети эффект может быть прямо противоположным, а у остальных — вообще никакого эффекта. Всё это исключительно усложняет научные исследования микрополяризации.

Учёные считают, что в таких условиях следует проявить осторожность.

«Сети нейронов в головном мозге взаимодействуют друг с другом, так что изменение активности одной сети может повлиять на другие, — пишут авторы открытого письма. Стимулирование одной части мозга может ухудшить производительность других областей мозга. — Например, микрополяризация может ускорить процесс обучения, но этой произойдёт за счёт качества обработки усвоенного материала, и наоборот, в зависимости от места стимуляции». Учёные признаются, что ещё никогда не проводили долговременных исследований эффекта электростимуляции на ежедневной основе в течение нескольких месяцев. В таких экспериментах они уступают энтузиастам, которые ставили и продолжают ставить подобные долговременные опыты на самих себе. Но исходя из имеющихся данных учёные предполагают, что эффекты микрополяризации могут сохраняться по крайней мере полгода.

В течение полугода будут сохраняться положительные и/или отрицательные эффекты. В общем, домашним нейрохакерам следует понимать возможные риски, прежде чем подключать электроды к серому веществу.

Источник: https://geektimes.ru/post/278334/

Электростимуляция мозга улучшает умственные способности, креативность и память здоровых людей

Технология tDCS – транскраниальная стимуляция постоянным током – изучается уже более 20 лет и успешно применяется в клинике для восстановления после инсульта, лечения депрессии и хронической боли. Однако исследования последних 6-7 лет показывают, что она может быть полезна и для здоровых людей.

Статья Дугласа Фокса, опубликованная в 2011 году в ведущем научном журнале «Nature», впервые рассказала широкой публике о том, что tDCS может улучшать обучаемость, память и снижать склонность здоровых людей к риску. С тех пор количество исследований tDCS неуклонно растет, открывая все новые области применения этой технологии.

Креативность и решение нетривиальных задач

Например, несколько месяцев назад ученые из Джорджтаунского университета Вашингтона опубликовали исследование, показывающее, что tDCS улучшает креативность мышления.

Участники эксперимента – здоровые молодые люди со сходным образованием и уровнем интеллекта – должны были находить ассоциативные связи между разными наборами слов. И те из них, кто подвергался электростимуляции, находили гораздо более нетривиальные аналогии.

Способность tDCS увеличивать креативность изучается уже более 5 лет. В 2012 году группа австралийских ученых из Университета Сиднея обнаружила, что tDCS помогает решать сложные, ранее неразрешимые задачи.

Использовался тест, с которым большая часть людей не в состоянии справиться: соединить 4-мя линиями 9 точек, не отрывая руки.

Ни один из участников не сумел решить задание до стимуляции, однако tDCS привела к тому, что 40% (!) испытуемых сумели найти правильный ответ.

Ведутся исследования и о влиянии tDCS на способность решать математические задачи.

В 2010 году исследователи из Института Когнитивных Нейронаук Лондона провели эксперимент, в котором здоровые добровольцы выполняли математические операции с выдуманными символами, обозначавшими цифры от 1 до 9.

Выяснилось, что tDCS способствовала более быстрому запоминанию новых символов и приводила к лучшим результатам в решении задач, причем эффект от стимуляции сохранялся на протяжении полугода.

Как действует tDCS?

Механизм, лежащий в основе действия tDCS довольно прост. К голове прикладываются электроды, через которые проходит слабый ток постоянной силы (1-2 миллиампера), воздействующий на определенные участки мозга. Сила тока оказывается слишком мала, чтобы активировать нейроны. Однако все же она существенно меняет их физиологическое состояние, делая их более или, наоборот, менее склонными к активации, в зависимости от типа воздействия. Способность нейронов активироваться зависит от разности потенциалов на их мембране; именно ее и изменяет tDCS. В случае положительного заряда на электроде («аноде») –разность потенциалов снижается, что увеличивает вероятность возбуждения нейрона в случае поступления внешнего сигнала. В случае отрицательного заряда электрода («катода») возбудимость нейронов, наоборот, падает.

Для того чтобы получить желаемый эффект (например, увеличить способности к математике или скорость реакции), необходимо правильно выбрать зоны мозга, и разместить на них электроды с соответствующим зарядом. Варианты применения tDCS очень разнообразны, и, по сути, ограничиваются только знанием функций различных областей мозга.

Обучение и память

В 2010 году исследовательская группа из Нью-Мексико провела громкое исследование, где показала, что tDCS ускоряет обучение «DARWARS Ambush!» – видеоигре, разработанной специально для подготовки американских солдат.

Люди обследуют виртуальные пейзажи на наличие препятствий – тени, отбрасываемой снайпером или самодельного взрывного устройства, и должны как можно быстрее на них реагировать. Оказалось, что добровольцы, на которых во время тренировок воздействовали tDCS, демонстрировали более высокие результаты. tDCS упоминается и в другом исследовании Военных сил США.

В 2011 году появилось сообщение о том, что электростимуляция успешно улучшает обучаемость американских пилотов, проходящих тренировки на видео-симуляторах.

Более 10 исследований показывают, что tDCS увеличивает эффективность освоения иностранных языков. Для «чистоты» эксперимента добровольцы изучали выдуманные языки. Оказалось, что после проведения tDCS они лучше запоминали новые слова, а также их речь становилась более беглой.

Пристрастия

Другой интересной возможностью электростимуляции является снижение зависимостей, например, от вкусной еды.

В исследовании немецких ученых под руководством Керстин Олтманс группе здоровых волонтеров ежедневно в течение недели проводили сеансы tDCS и смотрели, как от этого изменится количество потребляемых ими калорий.

Для этого их ввели в заблуждение по поводу сути эксперимента – испытуемые думали, что изучается влияние tDCS на настроение. А до и после проведения испытания для них был накрыт стол, якобы, чтобы отблагодарить за участие.

Однако за количеством потребляемых калорий строго следили, и оказалось, что после недели стимуляции оно снизилось на целых 14%. По мнению исследователей, произошло это не столько из-за снижения аппетита, сколько из-за развития силы воли и принятия более рациональных решений. Поэтому неудивительно, что tDCS помогает и от других зависимостей – от никотина, алкоголя, марихуаны и даже кокаина.

Депрессия

tDCS успешно применяется и для лечения депрессии. Причем, электростимуляция эффективна даже в случае тяжелых форм – острой и резистентной.

Механизм, посредством которого tDCS борется с депрессией, по-видимому, имеет много общего с действием антидепрессантов. В результате tDCS стимулируется выработка «гормонов счастья» — эндорфина и серотонина.

Однако, в отличие от антидепрессантов, tDCS не сопровождается такими побочными эффектами, как тошнота и бессонница.

Эмпатия, риск и безопасное вождение

Описать все эффекты tDCS в рамах этой статьи невозможно – настолько они многочисленны и разнообразны. Поэтому поговорим напоследок о самых неожиданных.

Например, электростимуляция улучшает социальные навыки людей – усиливает эмпатию и способность поставить себя на место окружающих.

В одном из исследований здоровые добровольцы играли в игру, где должны были переместить вещь, о которой их просил виртуальный персонаж с экрана.

Однако он видел комнату с другого ракурса, чем человек перед экраном (например, наблюдал лишь часть шкафа), и это надо было учитывать при выполнении задания. К примеру, когда он просил переставить самую большую свечку, игрок должен был выбрать наиболее крупную свечу из тех, что мог видеть персонаж. Оказалось, что после tDCS правильность выполнения задания возрастала на 33%.

В другой работе tDCS делала испытуемых менее мстительными. Добровольцы принимали участие в известной игре «Ультиматум». Суть её заключается в том, что один из участников должен разделить 10$ между собой и вторым участником, а второй участник, получив деньги, должен решить, возьмет он их или нет.

В случае его отказа никто не получает никаких денег, а если он соглашается, то получает предложенную долю. Известно, что очень много людей отказываются от денег, если считают, что их слишком мало, поскольку видят в этом несправедливость и хотят наказать первого участника.

Однако после tDCS люди гораздо чаще соглашались с меньшей суммой.

Проведены исследования, в которых tDCS уменьшает склонность людей к риску и способствует более безопасному стилю вождения, увеличивает осознавание текущего момента и способствуют большему погружению в миры виртуальной реальности. Есть и вовсе экзотические работы о том, что tDCS снижает звон в ушах, очищает сознание от ложных воспоминаний и расширяет спектр частот воспринимаемого звука.

Электростимуляция мозга: есть ли опасность?

В процессе электростимуляции на мозг воздействуют током очень слабой силы – всего 1-2 миллиампера. Это примерно столько же, сколько светлячок тратит для того, чтобы светиться. Да и в принципе, процедура вполне безопасна.

Серьезных побочных эффектов при ней не наблюдается (а по теме опубликовано уже больше 12500 научных статей) – иногда только зуд в коже в зоне прикрепления электродов, покалывание, жжение и ощущение дискомфорта, в редких случаях – головная боль.

Есть, однако, риск, что улучшение одних функций мозга приведет к ухудшению других.

Например, в одном из исследований Кохена Кадоша стимуляция мозга помогала испытуемым запоминать систему символов, имеющих числовые соответствия (например, курица=1, яйцо=5), но им было сложнее использовать полученные знания в другом задании, по сравнению с испытуемыми, которые запоминали все без стимуляции.

Кроме того, необходимо иметь в виду, что эффект tDCS сильно зависит от стимулируемого участка мозга и задачи, которую мозг должен выполнять. В случае неправильно выбранной зоны мозга и типа воздействия (полярности электродов) – эффект вполне может стать негативным.

Стартапы

После всплеска числа исследований о tDCS, в Америке начали появляться стартапы, создающие электростимуляторы для здоровых людей. Первым из них стал «foc.

us», исходно предлагавший приборы геймерам, но затем включивший в целевую аудиторию и людей, занимающихся спортом. Затем появились стартапы «Apex» и «PriorMind».

Есть сообщения, что ещё один американский стартап «Thync» привлек на разработку своего прибора 13 миллионов долларов. Такие стартапы есть и в России, например, «Brainstorm».

• tdcs
• мозг
• нейробиология
• электростимуляция

Источник: https://geektimes.com/post/276428/

Транскраниальная магнитная стимуляция головного мозга

Транскраниальная магнитная стимуляция головного мозга – это способ, с помощью которого специалистами производится процесс стимуляции коры головного мозга, с помощью коротких магнитных импульсов. Такой метод является доступным в реальном времени, без применения лекарственных препаратов активировать поврежденные частицы и участки мозга.

Необходимо учесть, что транскраниальная магнитная стимуляция пробуждает моторные пути не прямым методом, а с помощью активации интернейронов и в последующем синаптическим перемещением возбуждения на пирамидные нейроны. Магнитная стимуляция головного мозга помогает восстановить нервные связи мозга с телом, и дает возможность улучшить функционирование мозговой деятельности.

Существует также транскраниальная электрическая стимуляция мозга, данная процедура причиняет пациенту болевые ощущения, и человек ощущает дискомфорт, в то время как способ магнитной стимуляции абсолютно безболезненный.

Начиная с девяностых годов, ТМС набирает популярность среди пациентов, и все чаще исследуется специалистами. Данный метод является неинвазивным и поэтому довольно быстро стал распространяться среди медицинских процедур.

Транскраниальная магнитная стимуляция отлично влияет на работу мозга, и после проведения такой процедуры, зафиксировано то, что:

• Нервная система функционирует четче, и лучше.
• Пути нервной системы, которые были повреждены, восстанавливаются и регенерация в тех местах, проходит более быстро.

После проведения данной процедуры можно отметить наличие определенного ряда улучшений:

• Увеличивается сила мышц при наличии параличей.
• Напряжение мышц идет на спад.
• Происходит повышение качества чувствительности.
• Уменьшаются болевые ощущения в случае защемления нерва.
• Слух и зрение улучшается в несколько раз.

Данные ощущения, чувствует и сам пациент. При подготовке к магнитной стимуляции мозга, учитываются некоторые меры: — Накануне процедуры, необходимо отказаться от употребления спиртных напитков, и курения табачных изделий. — а также следует отказаться от повышенной активности, то есть интенсивных занятий различного рода спорта.

Немного истории, о возникновении такой процедуры: Использовать магнитное поле для стимуляции, впервые было основано по теории М. Фарадея 1831 г. а первым кто применил данный метод, был Жак Арсен д Ансорваль. В последующем транскраниальная магнитная стимуляция разрабатывалась и изучалась огромным количеством специалистов.

Как проходит магнитная стимуляция головного мозга

• Как сказано выше, данная процедура является абсолютно безболезненной для пациента, лишь некоторые из большинства ощущают чувство дискомфорта при проведении.
• Пациент располагается на стул или кушетку, в течение всей процедуры, человек находится в позе сидя.
• На поверхность тела, как правило, это голова, конечность или часть позвоночника, накладывается электромагнитная катушка, имеющая название койл. Данная катушка, на протяжении пятнадцати или двадцати минут распределяет электромагнитные импульсы, которые пациент ощущает на себе в виде покалывания, пробегание тока.

На протяжении всего сеанса стимулирование не должно превышать болевой порог, нужная сила определяется специалистом проводящим сеанс. Такой метод стимуляции мозга, выполняется исключительно врачом, в основном выполняет врач невролог.

Стимулировать мозг пациента, необходимо строго с помощью определенного оборудования, а также во время процедуры придерживаться правил проведения стимуляции мозга магнитным полем. После стимуляции мозга, все рекомендации, которые должны быть выполнены пациентом, в реабилитационный период назначаются также специалистом, соблюдение всех предписаний являются обязательными для исполнения.

Воздействия на мозг происходят в зависимости от режима стимуляции, режим стимуляции можно подразделить на два вида:

1. Одиночные или парные импульсы ТМС
2. Повторное проведение процедуры ТМС

Противопоказаниями к проведению транскраниальной магнитной стимуляции мозга являются:

• Эпилепсия
• Заболевания онкологического характера, связанные с головным мозгом
• Нарушенный ритм сердца
• Беременность
• Наличие инородных тел, которые есть в организме

Показаниями к проведению данной процедуры являются следующие заболевания:

• Склероз в боковой миатрофической форме
• При наличии рассеянного склероза у пациента
• При травмах спинного мозга
• Наследственные болезни, связаны с головным мозгом
• Показанием также является миелопатия
• Поражения центральной нервной системы
• Заболевания сосудов головного мозга

Также, проведение такого рода процедуры является доступной для детей любого возраста, как правило, это годовалые малыши и детки от трех до двенадцати лет. Проведения сеансов стимулирования мозга не влечет никаких последствий, и не вызывает риска осложнения.

Цены на проведение процедуры магнитной стимуляции мозга могут варьироваться, в зависимости от проявлений внешних факторов. Узнать точную цену на проведение такой процедуры, можно конкретно в той клинике или медицинском центре, где пациент планирует проходить стимуляцию мозга.

Бинауральная симуляция головного мозга

Бинауральный ритм – это воображаемые звуки, реальные звуки на тот момент отсутствуют.

Бинауральный ритм воссоздается с помощью специальных наушников, в одно ухо преподносится частый тон с высокими Гц, в другое ухо с более низким Гц.

Два полушария, имеющихся у человека начинают работать одновременно, и в силу этого человек слышит биения, но на самом деле это не есть настоящий звук, это всего лишь воображаемый человеком звук.

Бинауральные ритмы, которые связаны с частотой альфа – волн, пробуждают определенные волны в мозгу, и способствуют спокойному бодрствованию, в свою очередь ритмы бета – диапазона связаны с повышением концентрации внимания, а также с улучшением памяти.

Процедура бинауральной стимуляции мозга позволяет получить доступ кразличного, рода состояниям сознания человека, данная головного мозга стимуляция является безопасной для пациента, стимулируя мозг врач не вызывает у пациента никаких болевых ощущений.

Направлена данная методика неразличного рода функции: с помощью такой стимуляции наступает расслабление, повышение эффективности обучения, улучшается сон при проведении таких методик.

Как показывает практика, процедура бинауральная стимуляция головного мозга, положительно влияет на функционирование полушарий, работу мозговой деятельности, повышается уровень контроля над работой систем, а также становиться лучше концентрация, внимание.

Стимуляция головного мозга, давно широко известная процедура, и на мозг имеется возможность влиять с помощью электрической или магнитной стимуляции. Например, глубокое стимулирование мозга происходит с помощью имплантации проводков – электродов на определенную часть мозга.

Данное устройство имеет подключение к батарейке, которая расположена под кожей на груди или на внутренней поверхности черепа. На данный период времени ГСМ применяется широкодля лечения разнообразного рода расстройств организма человека, таких как депрессивное состояние на постоянной основе, психологические зависимости, а также синдром навязчивого состояния.

Данные процедуры имеют широкое распространение, и признание среди пациентов и врачей специалистов, все вышеуказанные методы не наносят никакого вреда здоровью и жизни человека кроме случая с ГСМ, при данной процедуре существует риск попадания инфекции. При проведении такой процедуры пациент не ощущает чувства дискомфорта и боли, а также данный метод не влечет за собой побочных эффектов, при процедуре ГСМ побочные эффекты могут возникнуть, причем избавится от них будет не так то просто.

Источник: http://umozg.ru/diagnostika/stimulyatsiya-mozga.html

Как натренировать свой мозг? Современные методики и инструменты

В современном мире технологии работают на человека практически в любой области. И обучение не является исключением. Новые методики, инструменты и дальнейшие исследования ученых направлены на то, как натренировать мозг и существенно повысить способности организма – просто, доступно, эффективно и не причиняя вреда.

Учеба в школе, университете, на каких-либо курсах и т.п. оставляет незабываемый эмоциональный опыт в душах многих людей.

Изнуряющая зубрежка, масса дат, чисел, непонятных определений, и в итоге вместо блестящего багажа знаний путаные ответы на экзамене и забытый «страшный сон» после получения диплома.

К сожалению, наш мозг не способен, как компьютер, записывать данные и выдавать их по первому требованию. Он четко фильтрует нужные ему знания и не торопится вспоминать «пустую» информацию, даже если это срочно необходимо или критически важно.

К счастью, современные технологии понемногу открывают дверь в мир обучения будущего, когда приобретение знаний, будь то пилотирование самолета или изучение иностранного языка, станет быстрым и простым.

Стимуляция мозга

На самом деле стимуляция мозга является самым простым способом повысить способность к обучению, ведь мы не придумываем ничего нового, а просто усиливаем врожденные способности.

С появлением функциональной магнитно-резонансной томографии открылись особенные возможности по изучению деятельности мозга. Ученые впервые увидели, какие участки головного мозга активизируются во время чтения, просмотра видео, заучивания стихов и т.д.

Наиболее масштабные исследования по новым технологиям обучения проводят ВВС США. Это неудивительно: подготовка летчика требует уйму времени и денег, а значит, даже крупные вложения в новые технологии окупятся с лихвой.

Рис. 1. Изображение мозга (слева) и после (справа) транскраниальной стимуляции в ходе простого движения – постукивания пальцами по крышке стола. Стимуляция повысила активность нейронов на 40%.

В ноябре 2011 года военные ученые из лаборатории ВВС в Райт-Паттерсон добились выдающихся результатов:

смогли в 2 раза сократить время обучения операторов ударных беспилотников.

Операторы занимаются непростой работой: выбирают цели для атаки на сложных радиолокационных изображениях. Сократить время обучения удалось с помощью транскраниальной (сквозь кости черепа без хирургического вмешательства) стимуляции мозга.

Выглядит эта технология следующим образом: обучаемый надевает на голову шапочку с электродами для электроэнцефалографии. На электроды в течение 30 минут подается небольшой постоянный ток в 2 мА, который повышает возбудимость нейронов мозга. При этом возникает мягкое легкое жжение (как от раскрасневшихся щек) или щекотка, что не доставляет особого дискомфорта.

Рис. 2. На электроды в течение 30 минут подается небольшой постоянный ток в 2 мА, который повышает возбудимость нейронов мозга.

В результате воздействия тока интенсивность мозговых волн в ответ на сенсорную стимуляцию даже спустя 50 минут остается в 2,5 раза выше обычного уровня.

Кофеин или другие стимуляторы, которые были протестированы вместе с транскраниальной стимуляцией, даже в сравнение не идут. В экспериментах точность принятия решений обучаемыми сохранялась более 40 минут, хотя в обычных условиях она неуклонно снижается уже через 20 минут.

Более того, МРТ-сканирование выявило структурные изменения в мозге спустя пять дней после стимуляции. Как известно, нейроны коры головного мозга соединяются друг с другом массивными пучками нервных волокон (аксонов).

Оказалось, что после транскраниальной стимуляции эти пучки оказались лучше организованы и смогли передавать информацию быстрее.

Разумеется, помимо подготовки пилотов, данная технология может найти применение и в медицине. Пока транскраниальная стимуляция мозга не выходит за стены лабораторий. Однако оборудование и программное обеспечение для подобного «бытового» коммерческого устройства не должно быть очень дорогим.

Возможно, уже через 5–10 лет на рынке появятся первые «умные шапочки», в разы ускоряющие обучение. Также подобные приборы могут решить проблему невнимательности усталых водителей: активизируя мозг, стимуляция помогает заметить на дороге объекты, которые иначе водитель «проморгал» бы.

Если вы не хотите ждать, пока военные поделятся своими технологиями, можно обратить внимание на существующие приборы для транскраниальной стимуляции. Так, tDCS Transcranial Stimulation Kit стоит около 380 долл. и в настоящее время используется многими лабораториями для разработки методик лечения депрессии, хронических болей, улучшения обучаемости.

Рис. 3. GoFlow β1 – это, прежде всего, проект, который предназначен для вывода технологии транскраниальной стимуляции в массы.

Если и 380 долл. – это дорого, есть оригинальный проект GoFlow β1. Группа энтузиастов в начале 2012 года объявила о намерении разработать простое доступное устройство для транскраниальной стимуляции.

В намерения разработчиков входит создание дешевого прибора стоимостью менее 100 долл. Это намного дешевле нынешних лабораторных образцов.

Прибор GoFlow β1 можно собрать и настроить всего за полчаса. Он представляет собой обруч с предохранителем на 5 мА (важно, с учетом того, что электроимпульсы идут в мозг), обычной батарейкой AА, управляющей микросхемой и парой электродов.

Устройство выдает ток четырех параметров (0,5, 1,0, 1,5 и 2 мА) с плавным нарастанием мощности – для того, чтобы была возможность выключить прибор при появлении каких-либо неприятных ощущений. Проект GoFlow β1 запущен относительно недавно, так что интернет-магазина с приборами для транскраниальной стимуляции у него пока нет.

Однако есть возможность связаться с разработчиками и сделать предзаказ или получить схему прибора, чтобы собрать его самостоятельно.

GoFlow β1 – это, прежде всего, проект, который предназначен для вывода технологии транскраниальной стимуляции в массы. Дело в том, что потенциал подобной стимуляции даже спустя десятилетие исследований остается неизученным. Особенно это касается долговременных последствий процедуры.

Рис. 4. Прибор GoFlow β1 можно собрать и настроить всего за полчаса.

Множество людей по всему миру могут открыть совершенно неожиданные возможности данной технологии, не исключено, что в ней кроется ключ к эволюционному скачку в развитии человеческого мозга.

Правда, в безопасности длительной стимуляции мозга тоже пока никто на 100% не уверен – все «игры» с мозгом носят сложно прогнозируемый характер.

Однако надо отметить, что ни одно из более 400 исследований транскраниальной стимуляции не выявило каких-либо негативных последствий для здоровья. Многие ученые считают, что ее можно практиковать и в домашних условиях.

Скорость и ловкость

Обучение не всегда требует зубрежки, иногда необходимо тренировать и тело: улучшать внимание, ловкость, реакцию. Существуют высокотехнологичные тренажеры и для этого. Так, тренажер NeuroTracker широко используется спортсменами, а недавно его приобрели силы спецопераций армии США.

Тренажер выглядит довольно просто: на трехмерном экране прыгают 8 разноцветных шаров. Обучаемый должен следить за ними в соответствии с различными сценариями, например, только за красным, игнорируя остальные или пытаясь предсказать движения одного и более шаров.

Благодаря NeuroTracker спортсмен, например, хоккеист, учится следить за шайбой в любой обстановке, а спецназовец метко стрелять по нескольким целям.

Программное обеспечение тренажера, в принципе, не сложное, а 3D-телевизоры и проекторы сегодня продаются повсеместно, так что при желании вполне можно соорудить такой тренажер, не имея большой лаборатории с десятком высококлассных ученых.

Расширенная память

Все мечтают иметь идеальную память, которая могла бы хранить сотни томов энциклопедий. В фантастических романах супергерои или андроиды блещут эрудицией, на ходу выдавая требуемые факты.

Пока такое невозможно – нельзя как на «флешку» записывать и воспроизводить воспоминания, которые хранит мозг.

Однако каждый, кто читает эту статью, пользуется еще более совершенным видом памяти – интернетом.

В конце 2011 года психологи из Колумбийского Университета экспериментально проверили влияние интернета на память человека. Оказалось, что люди лучше запоминают ключевые слова в «поисковике» или название папки в компьютере, чем саму суть информации. Т.е. в памяти современного человека остается лишь способ поиска нужных данных – сама информация их интересует только тогда, когда она нужна.

Таким образом, оказалось пророческой концепция транзактивной памяти, которую впервые озвучил около 30 лет назад гарвардский психолог Даниэл Вегнер. Новый тип памяти по сути является техногенной разновидностью коллективной социальной памяти.

Последняя знакома и понятна: мы намного хуже запоминаем номера телефона, исторические факты и т.п., если рядом есть человек, отлично владеющий данной информацией, короче – проще спросить, чем самому ломать голову. Интернет выполняет аналогичную функцию, заменяя эрудированного собеседника.

Получается, что мы, сами того не заметив, радикально расширили возможности нашего мозга, пускай и посредством техники. При этом транзактивная интернет-память намного совершеннее «энциклопедии в голове», поскольку информация в глобальной сети постоянно обновляется.

Таким образом, нет нужды постоянно «загружать» мозг тоннами ненужной информации – достаточно знать, как ее найти и иметь под рукой соответствующую точку доступа в сеть интернет.

Вы скажете: «В чем смысл, ведь на экзамене запрещено пользоваться интернетом?» Да, нынешняя система образования в чем-то отстала от прогресса: ненужная зубрежка, бессмысленное повторение вслух фактов, вычитанных из учебника… Оценивают не потенциал человека в той или иной области, а его способность к запоминанию информации, которую в интернете можно найти за минуту.

Тем не менее, в некоторых странах подход к обучению потихоньку пересматривается: основной упор стараются сделать на творческое осмысление существующих знаний, объединение знаний из различных областей в новую идею, умение находить общий язык с другими людьми для реализации сложных проектов и т.д.

Пожалуйста, оцените статью:

Источник: http://www.NanoNewsNet.ru/articles/2012/kak-natrenirovat-svoi-mozg-sovremennye-metodiki-instrumenty

Глубокая стимуляция мозга: для чего и как проводится

Глубокая стимуляция головного мозга обеспечивает постоянную низкую электрическую стимуляцию в небольшой области головного мозга через имплантированные электроды, подключенные к имплантированной батарее. Стимуляция мозга используется для частичного восстановления нормальных движений при болезни Паркинсона, эссенциальном треморе и дистонии.

Цель стимуляции мозга

Болезнь Паркинсона обусловлена​ перерождением группы клеток, называемых черной субстанцией. Эти клетки взаимодействуют с другими областями мозга, чтобы помочь управлению движения.

 Нормальные сигналы от черной субстанции подавляют эти регионы, и поэтому, когда она вырождается, данные области становятся гиперактивными.

 Электрические сигналы от электродов при глубокой стимуляции мозга имитируют тормозную функцию черной субстанции, помогая восстановить нормальные движения.

Черная субстанция вырабатывает допамин, который оказывает свое ингибирующее действие на мозговые центры GPI и STN. Для лечения болезни Паркинсона, глубокая стимуляция мозга осуществляется именно на этих двух центрах. Лечение тремора обычно нацелено на таламус.

Как известно мозг имеет две половины, которые контролируют движение на противоположной стороне тела: правые элементы управления находятся слева, а левые соответственно справа. Односторонняя стимуляция мозга может быть использована, если симптомы гораздо более серьезны с одной стороны. Двусторонняя стимуляция головного мозга используется для лечения симптомов с обеих сторон.

Стимуляция мозга: описание

Глубокая стимуляция мозга базируется на имплантации длинного тонкого электрода глубоко в мозг через отверстие в верхней части черепа.

 Для того, чтобы точно определить целевую область и обеспечить точное помещение зонда, применяется так называемый «стереотаксической кадр».

 Это устройство представляет собой жесткую раму, прикрепленную к голове пациента, обеспечивающую неподвижную трехмерную систему координат, которая может быть использована для точного отслеживания местоположения мозговых центров GPI и STN, и движения электрода.

Для односторонней стимуляции мозга отверстие делается в верхней части черепа. Двусторонняя стимуляция головного мозга требует применения двух отверстий. Сильный анестетик применяют толоько для онемения кожи при просверливании отверстий. Поскольку в головном мозге нет болевых рецепторов, то и нет никакой необходимости для более глубокого наркоза.

 Кроме того, пациент должен оставаться все время в сознании, чтобы сообщать какие-либо органолептические изменения во время операции. Электрод помещается очень близко к ряду важных структур мозга. Органолептические изменения во время размещения электрода могут указывать на то, что он находится слишком близко к одному или нескольким из этих регионов.

После того, как отверстие сделано, хирург вводит электрод. Малый электрический ток от электрода используется для более точной локализации.

 Эта процедура безвредна, но может вызвать подергивания, вспышки света, или другие ощущения.

 Контрастный краситель также может быть введен в спинномозговую жидкость, это позволяет хирургу визуализировать структуру мозга с использованием одного или нескольких методов визуализации.

Электрод соединяется проводом с имплантированным генератором импульсов. Этот провод помещается под кожу головы. Генератор импульсов размещается в небольшом надрезе в районе ключицы. Эта часть процедуры проводится под общим наркозом.

Стимуляция мозга: диагноз и подготовка

Стимуляция головного мозга проводится только при полном понимании пациентом рисков и потенциальных выгод операции.

Пациент проходит различные медицинские тесты, а также один или несколько типов процедур нейровизуализации, включая МРТ, КТ, ангиографию (визуализация изображения кровеносных сосудов мозга) и вентрикулографию (визуализация изображения желудочков мозга). В день операции стереотаксическая рама крепится к голове пациента. Окончательный МРТ проводится уже с установленной рамой, чтобы выяснить координаты целевой области мозга.

Пациент получает мягкое успокоительное, а после того, как электроды установлены, общую анестезию перед имплантацией генератора импульсов.

Уход за выздоравливающим

После процедуры пациенту требуется короткое пребывание в стационаре в рамках восстановления после операции. После процедуры больной встречается с неврологом для настройки стимуляции. Генератор импульсов программируется, и может быть доработан для конкретных потребностей пациента.

Глубокая стимуляция мозга: риски

Глубокая стимуляция мозга влечет за собой ряд рисков, в которые острые хирургические риски – кровотечения и инфекции, а также риски, связанные с общим наркозом. Электроды могут могут привести к дефектам, проблемам с речью и другим осложнениям. Существует также риск поломки или неисправности оборудования, в этом случае требуется его хирургическое удаление.

Риск смерти при этом составляет менее одного процента.

Валерий Викторов, «Портал Московская медицина»©

Отказ от ответственности: Информация, представленная в этой статье про глубокую стимуляцию мозга, предназначена только для информирования читателя. Она не может быть заменой для консультации профессиональным медицинским работником.

Источник: http://moskovskaya-medicina.ru/glubokaya-stimulyaciya-mozga-dlya-chego-i-kak-provoditsya.html