Как нейробиолог стимулировал мозг, чтобы написать диссертацию и выучить язык

Простой электроприбор используют для улучшения памяти и концентрации внимания. Что говорят исследования?

Нейробиолог Тимофей Глинин много лет работал в фонде «Наука за продление жизни», где искал способы улучшить когнитивную функцию у пожилых людей. Он обратил внимание на технологию транскраниальной электростимуляции (tDCS), которая при всей простоте показала эффективность в ряде исследований. Глинин начал с эксперимента над собой и почувствовал эффект: электростимуляция улучшила его память и концентрацию внимания. Он был так вдохновлен, что решил запустить свое производство tDCS-приборов для домашнего использования. C помощью краудфандинга он собрал 1,2 млн рублей на производство нейростимуляторов Brainstorm. На данный момент это единственный подобный прибор, который можно купить в России (цена — 6500 рублей), но в США и Европе у него есть конкуренты.

Тимофей Глинин рассказал Reminder, на что способна домашняя нейростимуляция и как она работает.

«Метод транскраниальной стимуляции для воздействия на определенные зоны мозга ученые открыли еще более 50 лет назад. Тогда они рассматривали эту технологию только как средство для лечения болезней — эндогенной депрессии, биполярного расстройства и прочих.

Но спустя какое-то время tDCS стали использовать и в немедицинских целях — просто для улучшения работы мозга и качества жизни. Пионерами тут стали военные: в 2008 году исследователи из армии США обнародовали результаты эксперимента, который показал, что транскраниальная электростимуляция правого виска током в 2 миллиампера помогла солдатам в 2–3 раза быстрее обучаться. У этого исследования были определенные недостатки: армия США — довольно закрытая структура, и подробности эксперимента не раскрываются. Но успех военных вдохновил и ученых — с тех пор стало появляться много работ, исследующих влияние tDCS на мозг людей разного возраста.

Принцип работы технологии прост: электростимуляция переводит нейроны определенных зон мозга в более возбужденное состояние и ускоряет передачу импульсов между нейронами. Воздействие происходит с помощью слабого постоянного микротока (1–2 миллиампера) через электроды, приложенные к голове. Место, где нужно размещать электроды, зависит от целей стимуляции и, соответственно, от того, какие зоны мозга вы хотите стимулировать — для определения этих зон существуют подробные инструкции, основанные на данных клинической нейрофизиологии и функциональной МРТ.

Когда я начал изучать научные работы по теме, с удивлением обнаружил, что tDCS помогает решать самые разные когнитивные проблемы у пожилых людей: трудности с концентрацией внимания, памятью, планированием и принятием решений и т.п. Потом я обнаружил, что ту же технологию можно использовать, чтобы улучшить когнитивные способности здоровых молодых людей. Обнадеживала безопасность процедуры: по имеющимся данным, стимуляция с такой мощностью, которая предусмотрена у домашних аппаратов для tDCS, не приводит ни к каким серьезным побочным эффектам. Максимум — покраснение и раздражение в месте наложения электрода.

Тогда я и начал экспериментировать на себе.

Применение

Чтобы определить, для каких целей можно использовать tDCS, нужно взглянуть на исследования — на данный момент вышло более 500 работ, показывающих эффективность нейростимуляции для здоровых молодых людей. На основании этих исследований я выделил несколько возможных областей для «прокачки мозга»:

— ускорение обучения;

— улучшение концентрации;

— улучшение памяти;

— более эффективное обучение иностранным языкам и математике;

— усиление способности решать сложные задачи;

— поднятие настроения;

— борьба с вредными привычками: переедание, тяга к никотину и алкоголю.

Метод tDCS в научных кругах нередко подвергается критике — особенно при использовании его на здоровых людях. Данные метаанализа, проведенного австралийскими нейробиологами, например, показывают, что одна сессия tDCS не оказывала никакого значимого влияния на когнитивные функции здоровых взрослых: не улучшала память, не помогала в концентрации внимания, не повышала языковые способности и т.п. Однако этот метаанализ рассматривает только единичную сессию tDCS, а все рекомендации прямо говорят, что эффекты появляется только при курсовом воздействии. Хотя другой метаанализ показал, что даже одна сессия tDCS улучшает лингвистические способности.

Важно подчеркнуть, что tDCS — это не какое-то «общеукрепляющее» средство для мозга. Я прибегаю к нейростимуляции только тогда, когда мне нужно решить конкретную задачу — и я вижу, что ресурсов моего мозга не хватает. К транскраниальной электростимуляции стоит прибегать в течение ограниченного промежутка времени и для достижения конкретной цели, которая вписывается в область применения tDCS.

Как я учил английский

Первые тесты, которые я провел на себе, были связаны с изучением языка. Метаанализ, суммировавший результаты 11 экспериментов, показал, что нейростимуляция помогать запоминать новые слова и увеличивает беглость речи.

Для эксперимента я использовал прототип нейростимулятора Brainstorm, на производство которого мы затем запустили сбор средств краудфандингом.

На тот момент я уже говорил по-английски — свободно читал научные статьи и делал доклады. Мой язык понятен окружающим, но достаточно беден. Мне хотелось увеличить лексическое разнообразие, выучить какие-то новые, более сложные слова и термины. Для этого я использовал два курса стимуляции tDCS — примерно по 10 ежедневных сессий длиной в 20 минут каждая, с перерывом в несколько месяцев между курсами.

Я стимулировал мозг так: анод — на левую область Вернике (центр речи, находится на границе теменной и височной доли мозга, примерно над ухом), катод — правая надбровная область. Важно уточнить: во время электростимуляции нужно тренироваться — практиковать именно тот навык, который вы хотите прокачать. Поэтому я использовал tDCS во время двух языковых занятий: в первом эксперименте я занимался в LinguaLeo и целенаправленно учил новые слова, во втором — смотрел кино на английском с английскими субтитрами.

Выглядит сама процедура вот как: сначала нужно смочить физраствором токопроводящие губки нейростимулятора и приложить их к электродам. Затем с помощью специальных повязок зафиксировать анод и катод в нужных местах. Теперь включаете прибор — сначала на минимальную мощность, около 0,5 мА, потом силу тока можно увеличивать. При первой стимуляции рекомендуется довести мощность хотя бы до 1 мА. Если нет неприятных ощущений вроде сильного покалывания в области электродов, можно поднять силу тока до 2 мА — обычно это максимальная мощность домашних нейростимуляторов.

Можно делать перерыв в один-два дня между cессиями — например, стимулировать мозг на буднях и отдыхать в выходные — но более частые и длительные перерывы не рекомендуются, иначе эффективность tDCS может упасть.

Результаты я заметил в обоих случаях. В эксперименте с LinguaLeo улучшения были и субъективные, и объективные. В этом сервисе есть тесты, которые помогают проверить, как вы усвоили материал: например, сопоставить картинки со словами, быстро найти перевод слова. Так вот, после tDCS мои результаты по этим тестам улучшились на 12–15%.

Что касается фильмов, то тут, конечно, я могу ориентироваться только на субъективные ощущения. После нейростимуляции я чувствовал, что меньше отвлекаюсь на субтитры и лучше улавливаю речь героев. Более того, tDCS помогала втянуться в просмотр фильма на английском (все-таки это непростая задача, требующая концентрации): начинал я смотреть первые 20 минут с нейростимулятором, а потом уже входил во вкус и досматривал фильм до конца без него.

После курса электростимуляции я ездил на конференцию, которая проводилась на английском. У меня было ощущение, что и выступать мне проще, и говорить приятнее.

Как я писал диссертацию

Исследователи изучают tDCS, в числе прочего, как терапию для людей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ). Например, в одной работе группе из 16 подростков с СДВГ стимулировали левую дорсолатеральную префронтальную кору в течение 20 минут с силой тока 1 мА. Во время tDCS испытуемые проходили тест — они должны были запоминать символы, которые им показали на экране несколько итераций тому назад. За работой их мозга в процессе нейростимуляции следили с помощью функциональной МРТ. И результаты также сравнивали с плацебо-стимуляцией — электроды были расположены там же, но никакого реального воздействия не производилось.

Оказалось, что благодаря реальной нейростимуляции — в сравнении с плацебо — увеличилась активность мозга. Причем не только в самой левой дорсолатеральной префронтальной коре, но и в прилежащих областях: левой премоторной коре, левой дополнительной моторной области и предклинье. Благодаря активации этих зон улучшается рабочая память — а это помогает концентрировать внимание и удерживать в голове нужную информацию.

Метаанализы показывают: tDCS в области левой дорсолатеральной префронтальной коры помогает людям с СДВГ осуществлять контроль импульсов — благодаря этому можно меньше отвлекаться, лучше концентрировать внимание и улучшать рабочую память. Кстати, если поменять при такой стимуляции анод и катод местами, то эффект пропадает.

Когда я писал диссертацию, решил снова использовал нейростимуляцию. Мне было сложно сконцентрироваться, я читал множество работ по своей теме, но так ничего и не писал — просто сидел за компьютером весь день. Можно было постимулировать упомянутую выше левую дорсолатеральную префронтальную кору — для улучшения памяти и концентрации внимания. Но я выбрал другое расположение электродов: анод на правый висок, катод на левое плечо — как в том исследовании американской армии. В нем исследователи показали, что стимуляция правого виска ускоряет обучение и улучшает концентрацию внимания — я подумал, это как раз то, что мне нужно.

Я проводил нейростимуляцию где-то неделю, по 20 минут в день. Я замечал, что уже где-то с третьей минуты я перестаю отвлекаться и начинаю погружаться в работу. Этот эффект предельной сосредоточенности сохранялся еще минут 10 после окончания стимуляции.

Результат — я дописал и защитил диссертацию, теперь я кандидат наук. Исследования и мой опыт показывают, что tDCS — рабочий инструмент для решения прикладных задач».

Just a kind Reminder

Технология tDCS остается экспериментальным методом, эффективность которого не доказана однозначно — особенно для немедицинских целей. Многие работы, упомянутые в статье, основаны на небольших выборках, требуется больше масштабных исследований, чтобы подтвердить или опровергнуть эффективность метода для здоровых людей.

Вот что говорят о применении tDCS для улучшения когнитивных способностей врачи и ученые.

Винс Кларк, профессор психологии Университета Нью-Мексико: «Я пытался опровергнуть данные, говорящие об эффективности tDCS, но не вышло. Эффект реален. Но исследования пока на очень ранней стадии и опираются в основном на эмпирические данные — мы видим какие-то эффекты и пытаемся с ними “играть”».

Тереза Иукулано, нейропсихолог из Медицинской школы Стэнфорда: «Улучшения, которые вы видите в результате электростимуляции мозга, могут происходить за счет других когнитивных функций».

Если решите воспользоваться tDCS, относитесь к сеансам как к эксперименту — скорее всего, процедура не навредит, но и не факт, что поможет. В любом случае, не пытайтесь заменить нейростимуляцией реальное обучение или работу с психотерапевтом — так это точно не работает.

Автор статьи: Дарья Шипачева

Опубликовано на Medium

Источник: m.vk.com

Комментарии: