Учёные исследовали загадочные мозговые импульсы с помощью джойстика Xbox

Давно известно, что человеческий мозг генерирует различные виды волн — электрических импульсов. Это схоже с работой примитивного радиоприёмника. Используя электроэнцефалографию (ЭЭГ), можно зафиксировать скорость и последовательность мозговой активности. Как спокойные или бурные волны на воде, мозговые колебания поднимаются и опускаются с разной частотой, каждая из которых связана с определённым состоянием ума.

Бета-волны возникают, когда мозг полностью вовлечён в процесс, например, во время беседы. Альфа-волны – медленные, обычно появляются, когда человек собирается отдохнуть. Особый интерес учёных составляют так называемые тета-волны, до сих пор не изученные досконально.

Тета-волны представляют собой мозговые колебания большой амплитуды с частотой от 3 до 12 Гц в секунду. Они обычно ассоциируются с глубоким расслаблением, сонливостью и ранними стадиями сна. Прежние исследования выявили, что такие волны проявляются, когда мы отключаемся от окружающего мира: во время долгой поездки, бега, принятия душа. Учёные предполагают, что тета-активность также связана с интуицией и креативом — когда идеи внезапно приходят в голову или когда мы мечтаем, медитируем. При этом все явления встречаются как в состоянии бодрствования, так и во время сна, а их функции всё ещё остаются загадкой.

Впрочем, новое исследование учёных из Университета Аризоны могло стать первым шагом к разгадке. Была проведена серия испытаний с 12 добровольцами, страдающими эпилепсией. Их организм, к сожалению, не реагировал на медикаментозное лечение. Каждый уже имел до 17 электродов, имплантированных в мозг для поиска источника припадков.

В первую очередь добровольцам предложили задание, связанное с виртуальной навигацией по торговому центру с помощью джойстика Xbox. Нужно было запомнить расположение шести различных магазинов и затем найти путь до определённого места. Дальше проводился тест на память: участников попросили в уме воссоздать маршрут до целевого магазина, отмечая начало и конец пути кнопкой «A» на контроллере.

Чтобы убедиться, что испытуемые действительно воображают маршрут, а не просто расслабляются, были добавлены «контрольные испытания». Например, в одном из них людей просили вообразить путь из своей спальни до кухни. Согласно статистическому анализу, время, затраченное каждым участником, коррелировало в обоих заданиях. Значит, они действительно представляли маршрут, а не просто мечтали.

Анализ мозговых волн показал: как навигация, так и ментальная симуляция провоцировали тета-волны, усиливающиеся по мере продвижения испытаний. Только простое воспоминание о маршруте генерировало гораздо большую активность, которая длилась дольше. Результаты совпадали для каждого отдельного добровольца или электрода.

Открытие может стать ключом к улучшению памяти в процессе старения или поддержке пациентов с такими психическими расстройствами, как деменция. Регуляция волн тета также может стать новым способом лечения сложных неврологических диагнозов, включая болезнь Альцгеймера и инсульт.

Уже изучаются различные методы стимуляции мозга: от электрической до магнитной, и первые результаты выглядят обнадёживающими. Только время покажет, сумеем ли мы использовать этот потенциал для решения неразрешимых ранее медицинских проблем.