Навукоўцы знайшлі спосаб выкарыстоўваць мозг па максімуму

Нямецкія нейрадаследчыкі прыйшлі да цікавай высновы.

Нейрадаследчыкі з Вышэйшай школы эканомікі і ўніверсітэцкай клінікі Шарытэ ў Бэрліне прапанавалі метад, здольны прадказаць, у якія менавіта моманты апрацоўка мозгам інфармацыі адбываецца хутчэй. Гэты метад дазваляе прагназаваць паводзінскую рэакцыю на стымул на аснове фазы ваганняў, якія рэгіструюцца пры дапамозе электраэнцэфалографа (ЭЭГ). Такі падыход, звязаны з магчымай падачай стымулу ў часовыя інтэрвалы, якія найбольш адчувальныя для яго апрацоўкі мозгам. У перспектыве гэты падыход можа знайсці прымяненне ў розных галінах, уключаючы тэрапію, навучанне і спорт. Вынікі даследавання апублікаваныя ў прэстыжным часопісе Neuroimage, піша сайт ria.ru.

Нават у стане спакою ў мозгу чалавека адбываецца генерацыя складаных ваганняў, якія можна зарэгістраваць з дапамогай ЭЭГ.

Гэтыя ваганні маюць розныя частоты (да прыкладу, альфа-асцыляцыі 10 Гц, бэта 20 Гц, тэта ~ 7 Гц) і рэгіструюцца прыборамі як змены электрычнага поля, генераванага нейронамі. Адна з папулярных гіпотэз звязана з тым, што здольнасць чалавека рэагаваць на розныя стымулы і ў цэлым перапрацоўваць інфармацыю залежыць ад таго, на якую амплітуду або фазу ваганняў прыходзіць сігнал.

Тлумачыць адзін з аўтараў артыкула, вядучы навуковы супрацоўнік Цэнтра нейраэканомікі і кагнітыўных даследаванняў НДУ ВШЭ Вадзім Нікулін: «Уявіце, што чалавеку ў якасці стымулаў даюцца словы, якія трэба запомніць. Цікавым уяўляецца той факт, што тое, наколькі добра ён запомніць слова, можа залежаць ад параметраў сігналу, які папярэднічае падачы слоў. Або іншы прыклад: час старту на стометроўцы у алімпійцаў - рэакцыя на стартавы стрэл можа вагацца ў дыяпазоне дзясяткаў мілісекунд. Гэта даволі вялікі роскід ў часе, улічваючы тое, наколькі важныя гэтыя самыя мілісекунды на фінішы. Нават у аднаго атлета час рэакцыі на стартавы стымул можа вар'іраваць вельмі істотна. Тое, наколькі хутка спартовец рэагуе, можа залежаць ад таго, у якім стане знаходзіўся яго мозг. У аптымальным для перапрацоўкі інфармацыі стане мы рэагуем на стымул хутчэй, у неспрыяльным нейранальным стане - больш павольна. У сваю чаргу, аптымальны стан, які прыводзіць да фармавання хуткіх рэакцый, звязаны са спецыфічнымі параметрамі ваганняў».

Факт, што рэакцыя чалавека ў адказ на стымул залежыць ад розных фактараў, уключаючы тое, на якую фазу нізкачастотных павольных ваганняў прыйшоўся стымул, быў вядомы навукоўцам раней. Але цяпер даследчыкам удалося распрацаваць новы мнагамерны метад, заснаваны на максімізацыі залежнасці паміж фазай ваганняў і наступнай паводзінскай рэакцыяй. Навукоўцы аналізавалі актыўнасць мозгу людзей, запісаную з дапамогай 90 ЭЭГ-электродаў, улічваючы пры гэтым, у адрозненне ад папярэдніх работ, мнагамернае размеркаванне параметраў ваганняў для больш дакладнага прадказання часу рэакцыі.

Да ўказальнага пальца дамінантнай рукі падыспытных мацавалі датчык, які фіксуе цягліцавую актыўнасць у адказ на падачу электрычнага стымулу на ўказальны палец другой рукі. З дапамогай электраэнцэфалаграмы ў той жа момант рэгістраваліся ваганні, прысутныя ў мозгу пастаянна, але пры гэтым якія дэманструюць вялікую варыятыўнасць. Аўтары паказалі, што хуткасць рэакцыі залежыць ад фазы прадстымульных нізкачастотных (<1 Гц) ваганняў.

На думку навукоўцаў, новы метад важны ў плане выяўлення нейранальных працэсаў, якія прыводзяць да аптымальнага рэагаванні на стымулы. У прыкладным аспекце гэта можа быць актуальная для прафесійных спартоўцаў, а таксама лекараў: да прыкладу, для разумення паталагічных нейранальных працэсаў, звязаных з хваробай Паркінсона, пры якой хворыя адчуваюць складанасці з запускам руху.

«Выкарыстоўваючы больш адчувальныя метады экстракцыі нейранальных сігналаў, мы можам знайсці тыя фазы нейранальных асцыляцый, на фоне якіх людзі максімальна выкарыстоўваюць рэсурсы свайго мозгу, - мяркуе Вадзім Нікулін. - А калі пафантазіраваць і зазірнуць у будучыню, то можна ўявіць і школу замежнай мовы, дзе вучні сядзяць у зручных электродных шапачках і асвойваюць новыя словы, якія падаюцца ў перыяды максімальнай успрымальнасці мозгу да новай інфармацыі».