Ученые выяснили, как мозг отзывается на воздействие сразу нескольких методов нейростимуляции

Ученые МФТИ в составе международной коллаборации установили, что усиление одного метода нейростимуляции с помощью другого приводит к обратному эффекту. Открытие может изменить подходы к разработке методов повышения эффективности умственной деятельности.

Чтобы настроить мозг на более продуктивную работу используют различные методики, а нередко — и их сочетание. В ходе эксперимента авторы совместили два популярных метода тренировки мозга: нейробиоуправление и бинауральную стимуляцию.

Первый предполагает обучение, при котором человек в режиме реального времени получает сигналы о своей мозговой активности. Опираясь на них, он учится произвольно управлять мозговыми ритмами. Вторая методика направлена на «настройку» мозга извне с помощью звуковых сигналов — специальным образом сгенерированных ритмов, которые подаются в наушники и, как считается, заставляют мозг работать на заданной частоте, способствуя расслаблению или концентрации. В эксперименте приняли участие 22 добровольца.

«Нейробиоуправление — это активный процесс обучения мозга, который позволяет контролировать его состояние с помощью обратной связи. Бинауральную же стимуляцию рассматривают как внешнюю «таблетку» — она не заменяет естественные процессы, а помогает направить мозг в нужное состояние, облегчая саморегуляцию. Это тип пассивного воздействия», — объяснила первый автор научной работы профессор МФТИ Ольга Базанова.

Изначально исследователи предполагали, что два метода могут эффективно дополнять друг друга. В частности, ученые предприняли попытку помочь испытуемым настроить мозг на работу в альфа-ритме, «подсказывая» нужные частоты с помощью бинауральной стимуляции. Однако результаты оказались неожиданными.

Эксперимент продемонстрировал, что по отдельности оба метода работали безупречно, но при их совместном применении эффективность мозга резко снижалась. В частности, у участников падали показатели самоконтроля, сосредоточенности и концентрации, которые связаны с альфа-ритмами. Таким образом, исследование продемонстрировало, что внешняя стимуляция не усиливает, а подавляет эффективность тренировки мозга.

Также оказалось, что стремление усилить обучение «подсказками» (роль которых сыграла бинауральная стимуляция) приводит к обратному эффекту: мозг, получая готовые частоты извне, перестает прилагать собственные усилия, необходимые для формирования устойчивого навыка.

«Главное достижение работы в том, что она математически наглядно продемонстрировала интуитивно понятный принцип, что мозг перестает учиться, когда получает готовые ответы. Другими словами, подсказки лишают наш мозг возможности выстраивать собственные нейронные связи и развиваться», — отметила Ольга Базанова.

По мнению исследователей, полученные результаты могут быть применены в различных сферах деятельности. Например, они дают возможность переосмыслить методы обучения, основанные на получении готовой информации из интернета и искусственных нейросетей. Также они могут стать базой для создания более совершенных нейротренажеров и программ восстановления после тяжелых умственных нагрузок.

 

В работе, помимо ученых МФТИ, участвовали их коллеги из Института молекулярной биологии и биофизики ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины (Новосибирск), Новосибирского государственного университета, Института нейронаук Самарского государственного медицинского университета, Института биомедицинских исследований им. Фридриха Мишера (Швейцария) и Вуллонгонгского университета (Австралия).

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации