Synchronizacja rytmów w dwóch obszarach płatów czołowych ludzkiego mózgu może być skutecznym sposobem na poprawę zdolności i leczenie chorób neurologicznych.
Neurofizjolog Robert Reinhart z University of Oregon (USA) opracował technikę wpływania na mózg w celu poprawy zdolności uczenia się, samokontroli, uwagi, śledzenia i korygowania błędów. Jednak z jego pomocą można osiągnąć efekt odwrotny - na chwilę „otępić” pacjentów, a następnie przywrócić ich do normalnego stanu. Wyniki eksperymentów opisano w artykule opublikowanym w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.
W swoich eksperymentach Robert Reinhart zastosował metodę mikropolaryzacji lub przezczaszkowej stymulacji mózgu prądem stałym (High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation). Pacjentów (w sumie było ich 30) zakładano na gumowy czepek z dużą ilością małych elektrod pokrywających całą powierzchnię skóry głowy gęstą „siatką”. Z ich pomocą można było zarówno stymulować różne obszary mózgu małym, stałym prądem elektrycznym, jak i jednocześnie wykonać elektroencefalogram (EEG) - rejestrować spontaniczną aktywność elektryczną komórek nerwowych.
Model 3D głowy człowieka wraz z elektrodami do przezczaszkowej stymulacji mózgu. Zdjęcie: Soterix Medical
Częstotliwość jest ważną cechą EEG. Na jego podstawie wyróżnia się tzw. Rytmy mózgowe: alfa, beta, gamma, delta i theta. Każdy z nich jest związany z określonym stanem i można go zaobserwować w określonych sytuacjach w różnych częściach mózgu. Jeśli więc przymocujesz elektrody z tyłu głowy osoby z otwartymi oczami, zarejestrują rytm beta (częstotliwość 14-40 Hz), który jest charakterystyczny dla aktywnej pracy neuronów, ponieważ informacje wizualne są przetwarzane w korze potylicznej. Ale kiedy zamkniesz oczy, rytm w tym samym miejscu zmienia się na alfa (8-13 Hz), wskazując na stan spoczynku.
Reinharta zainteresował inny rytm - theta (4-8 Hz). Co więcej, w dwóch określonych obszarach mózgu: przyśrodkowej korze czołowej i bocznej korze przedczołowej. Oba znajdują się w naszych płatach czołowych. Pierwsza, jak alarm, uruchamia się, gdy popełnimy błąd, gdy ktoś powie, że się myliliśmy lub coś nas zaskoczy. Drugi zachowuje pewne zasady i nasze cele, pomaga w podejmowaniu decyzji.
Przy pomocy ukierunkowanej, celowanej stymulacji tych stref neurofizjologowi udało się osiągnąć precyzyjną synchronizację ich rytmów theta. Oba obszary pracowały w tandemie, były ze sobą połączone. Okazało się, że w tym przypadku badani znacznie lepiej wykonują powierzone im zadanie. W eksperymentach musieli naciskać przycisk co 1,7 sekundy, opierając się wyłącznie na swoim wewnętrznym, subiektywnym odczuciu czasu. System komputerowy okresowo dawał badanym informację zwrotną na temat skuteczności ich działań: „zbyt szybko”, „bardzo wolno”, „dokładnie”.
Okazało się, że synchronizacja rytmów theta obu obszarów mózgu pozwoliła pacjentom na znacznie szybsze nauczenie się naciskania przycisku w odpowiednim czasie. Natomiast desynchronizacja, wręcz przeciwnie, uczyniła je „głupszymi”. Jednak najciekawszy był inny wynik: w jednym z serii eksperymentów Reinhart za pomocą stymulacji elektrycznej zakłócił naturalne, synchroniczne oddziaływanie dwóch części kory, co pogorszyło wyniki testu. Następnie natychmiast zmienił parametry stymulacji, „ratując” badanych i ponownie łącząc pracę mózgu. To bardzo szybko przywróciło uczestnikom ich naturalne zdolności.
Film promocyjny:
Zdaniem neurofizjologa przezczaszkowa stymulacja określonych, ściśle określonych obszarów mózgu prądem stałym może stać się „magicznym narzędziem”, podobnie jak tabletki z filmu „Obszary ciemności”. Z jego pomocą możliwe będzie znaczne podniesienie ich możliwości u osób zdrowych, a także pomoc pacjentom z zaburzeniami koncentracji, lękiem, upośledzeniem umysłowym czy utratą części funkcji poznawczych z powodu udaru lub urazu.
Metoda wygląda obiecująco również na tle faktu, że dotychczas nie udowodniono realnego działania żadnego popularnego leku nootropowego (takiego jak piracetam czy fenotropil), chociaż firmy farmaceutyczne aktywnie promują je na rynku.
DANIIL KUZNETSOV