Мартин Модер - Генный апгрейд. Почему мы пользуемся устаревшей моделью тела в новой модели мира и как это исправить

При исследованиях в области нейронауки ТМС в основном используется для выяснения того, за какие задачи ответственны те или иные области мозга. В последние годы, тем не менее, публикуется все больше и больше исследований, в которых рассматривается потенциал ТМС для повышения умственных способностей. Результаты более 60 из этих исследований были собраны в обзорной работе 2014-го года. Хотя тема интеллекта в значении IQ или g-фактора в ней не затрагивается, в исследованиях выясняется, можно ли оптимизировать работу мозга для решения конкретных задач. И о чудо, это работает! И даже двумя разными способами. Либо путем прямой стимуляции нейронов, необходимых для решения задачи, либо путем подавления мешающей мозговой активности, которая не требуется для выполнения этой задачи. Таким способом во время исследования были улучшены многие умственные показатели, включающие внимание, хорошую память и понимание речи. Скорость движений глаз, а также поиск и распознавание объектов также могут быть улучшены. Если вы ищете допинговое средство для состязания в игре «Где Уолли?», то выбирайте ТМС вместо таблеток.

Причиной того, что эти эффекты носят временный характер, является чрезвычайно затрудненное ежедневное повышение продуктивности при помощи ТМС. Как на вас смотрели бы в лекционном зале, если во время экзамена вы водили бы по голове палкой, которая выглядит как увеличенных размеров вибратор фетишиста, свисающий с автомобильного аккумулятора?

Есть признаки того, что эффективность нейронных связей может быть увеличена с помощью ТМС в долгосрочной перспективе.

Чем чаще нейрон A комуницирует со вторым нейроном B, тем сильнее становится связь между этими двумя клетками и тем эффективнее они могут взаимодействовать друг с другом в будущем.

«What wires together, fires together», – как выразился твердо знающий свое дело нейробиолог-англичанин, «то, что связывается вместе, загорается вместе». Это называется правилом обучения Хебба, которое описывает реализацию процесса обучения в нейронных сетях. Вполне возможно, что необходимые нейронные сети во время изучения какой-либо деятельности можно сделать более эффективными на длительное время путем дополнительного повышения мозговой активности с помощью ТМС. Таким образом, ТМС мог бы ускорить процесс обучения навыкам, если ему удастся стимулировать те части коры головного мозга, которые для этого необходимы. Этот эффект уже может быть продемонстрирован, хотя и в небольших масштабах. Если вы несколько раз простимулируете моторную кору объектов исследования, пока те будут изучать сложный механизм движения большого пальца, они смогут выполнять движение еще лучше даже тогда, когда устройство уже выключено.

Эффект возрастания обучаемости от ТМС хотя и очевиден и измерим, все же не настолько велик, чтобы сделать из Пинки Брейна. Между тем исследования ТМС на предмет улучшения умственных способностей здоровых людей – область очень молодая. Авторы обзорной работы исходят из того, что достигнутые эффекты будут значительно улучшены благодаря нашему растущему пониманию ТМС. К тому же появляются полезные разработки, такие как полностью автоматизированные системы выравнивания магнитной катушки, которые обеспечивают точное до миллиметра расположение прибора с помощью способов визуализации. Вы можете себе представить, что все это не совсем дешево, и если почасовая оплата репетитора для вас – ночной кошмар, то устройство ТМС для личных нужд, скорее всего, будет за границами вашего семейного бюджета. Однако есть и другие, более приемлимые методы, которые можно использовать для воздействия на деятельность мозга извне.

Энергозатратная вспышка озарения

Транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS, на английском – transcranial direct current stimulation) настолько малозатратна, что фанатики нейрооптимизации начали собирать устройства в собственных гаражах. Подобно ТМС, транскраниальная стимуляция постоянным током способна влиять на нейронную активность коры головного мозга. Однако не при помощи магнитных полей, а едва ощутимыми импульсами тока, которые исходят из 9-вольтовой батарейки и через приклеенные электроды прогоняются сквозь мозг. Все большее число исследований обнаруживает положительное влияние tDCS на здоровых людей, в том числе улучшение рабочей памяти, повышение внимания, прогресс в процессе обучения в целом и даже повышение творческого потенциала.

В соревновательных видах спорта tDCS частично используется в тренировочных целях, так как увеличенная скорость нервной проводимости может положительно влиять на взрывную силу мышц и тем самым может, например, улучшить показатели в прыжках. В 2012 году расследование Министерства обороны США даже обнаружило, что tDCS повысила бдительность испытуемых: они в два раза быстрее распознавали бомбы, снайперов и другие опасности на фотографиях.

Эти сведения в сочетании с простой конструкцией устройства привели к тому, что несколько компаний теперь предлагают устройства tDCS для личного использования. Диапазон цен варьируется от 40 долларов за набор «Собери сам» до высококлассного прибора, рассчитанного на профессиональных спортсменов. Что касается фанатов нейрооптимизации, для которых это только хобби, едва ли возможно оценить, какие из этих устройств годятся, а какие прогоняют электрический ток через мозг просто для удовольствия или даже делают кое-что похуже. Исследование, проведенное в Нидерландах в 2016 году, продемонстрировало, что имеющееся в продаже устройство tDCS ухудшило рабочую память испытуемых. И всего лишь за несколько сотен евро!

Чтобы достичь желаемых результатов, многое должно быть сделано правильно. Если положение электродов изменить всего на несколько сантиметров, это уже может повлечь за собой сильный отрицательный эффект. Чтобы внести немного порядка в хаос, в 2017 году состоялась первая конференция, на которой исследователи tDCS и разработчики коммерческих устройств собрались вместе, чтобы обменяться идеями и разработать рекомендации, помогающие потребителям принимать правильные решения. В настоящее время, однако, частным пионерам tDCS приходится экспериментировать на самих себе и утешаться тем фактом, что, по крайней мере, не было обнаружено никаких значительных побочных эффектов. Красный свет для всезнаек

В дополнение к магнитным полям и электрическим импульсам существует еще один экзотический метод воздействия на умственную работоспособность. Вы, наверное, знаете это из комиксов: как только у кого-то возникает хорошая идея, над его головой появляется лампочка. Но на самом деле причинная обусловленность работает в другом направлении: сначала – свет, затем – идея. Свет может проникать под нашу черепную крышку и запускать процессы метаболизма в мозге. Прежде чем бриться налысо и садиться под палящее солнце, учтите, что этот свет должен быть направлен на нужные области мозга и иметь определенную длину волны. Она должна быть в диапазоне от красной до инфракрасной, потому что более короткие длины волн рассеиваются в ткани, а более длинные – поглощаются водой. Как этот свет влияет на работу нашего мозга, стало понятно только недавно. Конечно, вы слышали о митохондриях, которые часто упоминались в школе как электростанции клетки. Их основная задача – обеспечение клетки энергией в виде АТФ (аденозинтрифосфата). Важную роль в производстве АТФ в митохондриях играет так называемая цитохром с-оксидаза. От нее поглощается световая энергия, что приводит к увеличению обмена веществ в митохондриях. Чем выше активность цитохром с-оксидазы, тем больше вырабатывается АТФ и тем больше энергии доступно клеткам мозга. В экспериментах на мышах было доказано, что освещение даже увеличивает кровоток в вовлеченных в работу областях мозга. Повышающие производительность эффекты освещения мозга были продемонстрированы в нескольких исследованиях, и, помимо прочего, они отражают повышение внимания и улучшение рабочей памяти. В небольшом исследовании даже были отмечены признаки поддержания положительного эмоционального состояния.