В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Biomedical Engineering, ученые из Медицинской школы Университета Миннесоты (University of Minnesota Medical School) пришли к выводу, что электрическая стимуляция мозга улучшает когнитивные функции.
Новизна научной работы
Результаты исследования показывают, что можно улучшить определенные функции человеческого мозга, связанные с самоконтролем и умственной гибкостью, путем объединения искусственного интеллекта с целевой электрической стимуляцией мозга.
Материалы и методы исследования
Данные получены в результате исследования 12 пациентов, перенесших операцию на головном мозге по поводу эпилепсии – процедуры, при которой сотни крошечных электродов размещаются по всему мозгу для регистрации его активности и определения места возникновения припадков.
Авторы исследования определили область мозга – внутреннюю капсулу – которая улучшает психические функции пациентов при стимуляции небольшим количеством электрической энергии. Эта область мозга отвечает за когнитивный контроль – процесс перехода от одного образа мышления или поведения к другому, который нарушается при большинстве психических заболеваний.
Ученые разработали алгоритмы, чтобы после стимуляции можно было отслеживать способности пациентов к когнитивному контролю, как по их действиям, так и непосредственно по активности мозга. Контролирующий метод обеспечивал усиление стимуляции при снижении когнитивного контроля.
Результаты научной работы
Результаты исследования впервые показывает, что:
- Определенная психическая функция человека, связанная с психическим заболеванием, может быть надежно улучшена с помощью точно направленной электрической стимуляции;
- В структуре внутренней капсулы мозга есть определенные области, которые особенно эффективны для улучшения когнитивных функций;
- Алгоритм с обратной связью, используемый в качестве контроллера, был вдвое эффективнее, чем стимуляция в случайные моменты времени.
Авторы другого исследования утверждают, что грудное вскармливание положительно влияет на когнитивные функции женщин.
