Может ли технологическая стимуляция улучшить работу нашего мозга?

У вас есть длинный список покупок, который нужно запомнить? Или имена гостей на важном собрании? Существуют приемы для тренировки памяти, которые помогают мозгу работать лучше: так называемый «программный» метод для улучшения умственных способностей. Но можно ли использовать и «аппаратное» обеспечение, то есть устройства, которые подают электрический импульс на мозг? До сих пор эта технология разрабатывалась для восстановления мозговой функции при определенных неврологических заболеваниях. Глубокая стимуляция мозга (ECP) является одним из примеров: это сложная техника, которая уже много лет используется для лечения людей с двигательными расстройствами, такими как болезнь Паркинсона. Профессор Франческа Морганте из Лондонского университета Сити Сент-Джорджс наблюдала за влиянием глубокой стимуляции мозга (ДСМ) на своих пациентов. «[ДСМ] рассматривается для тех людей, у которых лекарства не помогают контролировать симптомы», — сказала она в программе CrowdScience Всемирной службы BBC. При болезни Паркинсона клетки, производящие дофамин, химический посредник, погибают. Дофамин необходим для передачи сигналов в тех частях мозга, которые контролируют движения тела. Без достаточного количества дофамина люди, страдающие болезнью Паркинсона, могут испытывать такие симптомы, как тремор, ригидность и замедленность движений. Болезнь прогрессирует с течением времени и в настоящее время не поддается лечению. ДПГ заключается в хирургической имплантации генератора импульсов под кожу, обычно непосредственно под ключицей. Он подключается к проводам или электродам, которые вводятся в пораженные области мозга для их стимуляции слабым электрическим током. Устройство действует как мозговой кардиостимулятор, объясняет Морганте, помогая восстановить нормальную передачу сигналов в мозге. Хотя глубокая стимуляция мозга может помочь облегчить некоторые симптомы болезни Паркинсона, она не всегда эффективна. Способы, которыми обширная сеть нейронов посылает друг другу электрические сигналы, сложны и до сих пор не до конца понятны. «Существует гораздо больше симптомов, чем только тремор и проблемы с подвижностью», — утверждает доктор Люсия Риккард, также из Лондонского городского университета Св. Георгия. «К ним относятся такие симптомы, как депрессия, тревога, отсутствие мотивации, проблемы с памятью и трудности со сном». Она добавляет, что исследования показывают, что глубокая стимуляция мозга также может помочь облегчить некоторые из этих симптомов, такие как депрессия и тревожность, но необходимы дополнительные исследования. Кроме того, существуют индивидуальные особенности. Каждый мозг является чрезвычайно сложным и уникальным, поэтому не существует подхода, который подходил бы всем. Имплантируемые провода, используемые в ECP, состоят из множества независимых сегментов, которые подключаются к разным нейронам. Эксперты должны определить, какие сегменты стимулировать, чтобы добиться максимального эффекта на симптомы пациента. «Решение о том, какой сегмент активировать и с какими параметрами частоты, амплитуды и импульса: есть много аспектов, которые мы должны учитывать», — говорит Риккард. Этот процесс индивидуальной калибровки, традиционно осуществляемый методом проб и ошибок, постоянно совершенствуется, особенно теперь, когда ИИ может подсказать, какие комбинации лучше всего подходят для каждого мозга. Пока не совсем ясно, помогает ли стимуляция мозга улучшить другие функции, такие как память. Однако в настоящее время это является предметом исследований. Человеческая память сосредоточена в области мозга, называемой гиппокампом. Он получает информацию из других частей мозга, такую как запах, звук и изображение опыта, и преобразует ее в код, который хранится в краткосрочной или долгосрочной памяти, как объяснил доктор. Роберт Хэмпсон, эксперт по памяти из Университета Уэйк Форест, США. Несколько лет назад его команда провела эксперименты с мелкими грызунами, которым было дано задание, требующее использования памяти, и наблюдала появление определенных электрических паттернов до того, как животное решало, что делать. «Если лабораторная крыса собирается повернуть налево, я получаю паттерн, который называю «лево», а если она собирается повернуть направо, я получаю паттерн, который называю «право», — пояснил Хэмпсон. Мы обнаружили, что существуют паттерны, связанные с правильной работой памяти и с ее возможными сбоями», — сказал он. Хэмпсон начал задаваться вопросом, возможно ли повлиять на эти паттерны и «восстановить память, когда она дает сбой». Его команда стала пионером в проведении первых испытаний на людях устройства, называемого гиппокампальным нейронным протезом, хотя Хэмпсон описал его как «скорее костыль или гипс», чем протез. Подобно ECP, оно предполагает хирургическую имплантацию многочисленных электродов, на этот раз направленных на гиппокамп. Технология еще не полностью разработана. Таким образом, вместо кардиостимулятора электроды подключаются к большому внешнему компьютеру, который может посылать и принимать сигналы от мозга. «Мы пытаемся восстановить функцию, когда она ослабевает или теряется», — сказал он. Первые результаты испытаний на людях с эпилепсией обнадеживают. «Мы наблюдали улучшение на 25–35 % в способности удерживать информацию в течение этого времени, от примерно одного часа до 24 часов», — сказал Хэмпсон. «Это наблюдалось у испытуемых, которые имели наибольшие проблемы с памятью в начале испытания». По словам Хэмпсона, эта технология может когда-нибудь помочь людям, страдающим проблемами с памятью, такими как болезнь Альцгеймера. Но можно ли улучшить работу мозга любого человека, а не только тех, кто страдает дегенеративными заболеваниями? Хэмпсон считает, что нам еще многое предстоит узнать о том, почему память у некоторых людей работает лучше, чем у других. «У нас еще нет достаточной информации, чтобы сказать: мы можем улучшить (работу мозга) сверх нормы?», — заявил он. И, конечно, есть этические препятствия, которые необходимо учитывать, помимо рисков, связанных с самой операцией на головном мозге. Память — это сущность, которая нас определяет, и последнее, что мы хотим, — это ее изменить», — сказал доктор. Хэмпсон.*Эта статья основана на эпизоде программы CrowdScience Всемирной службы BBC. Нажмите здесь, чтобы прочитать другие статьи BBC News Mundo. Подпишитесь здесь на нашу новую рассылку, чтобы каждую пятницу получать подборку лучших материалов недели. Вы также можете следить за нами на YouTube, Instagram, TikTok, X, Facebook и на нашем канале WhatsApp. И не забывайте, что вы можете получать уведомления в нашем приложении. Загрузите последнюю версию и активируйте их.