Ученые обнаружили, что воздействие ультразвука на определенные участки мозга может повысить настроение человека. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Human Neuroscience.
Актуальность проблемы
Транскраниальный фокусированный ультразвук (ТФУ) – это метод, который позволяет исследователям влиять на мозговые волны человека и вызывать различные когнитивные эффекты. Другие методы изменения мозговых волн включают транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС) и транскраниальную стимуляцию постоянным током. Но ТФУ имеет ряд преимуществ перед этими методами, прежде всего он позволяет исследователю получить доступ к более глубоким частям мозга человека с большей точностью.
Как сообщают авторы исследования, прошлые эксперименты на животных показали, что ТФУ модулирует нейрональную активность и временно изменяет активность в различных частях мозга. Возможным клиническим применением ТФУ является лечение психиатрических и неврологических заболеваний. Таким образом, авторы хотели выяснить, какое влияние ТФУ окажет на область мозга, связанную с настроением и другими аффективными реакциями.
Материалы и методы исследования
Ученые провели два эксперимента на здоровых участниках. Первый эксперимент анализировал, как ТФУ влияет на настроение. Второй также анализировал настроение, но дополнительно изучал влияние ТФУ на мозговую активность, связанную с регуляцией эмоций и настроения. Для проведения первого эксперимента были набраны 27 женщин и 24 мужчины, средний возраст которых составил 19,7 лет. Исследователи разделили их на две группы.
Материалы и методы исследования первого эксперимента
Первая группа получала ТФУ в течение 30 секунд, направленный на правую нижнюю лобную извилину, в то время как вторая действовала как группа плацебо. Эксперимент был организован таким образом, что ни участники, ни исследователи не могли знать, кто получал ТФУ, а кто-плацебо.
Ученые сказали участникам, что цель исследования – изучить влияние ТФУ на настроение, но не сказали, может ли эта техника заставить их чувствовать себя лучше или хуже.
Материалы и методы исследования второго эксперимента
Для второго эксперимента были набраны девять добровольцев – четыре женщины и пять мужчин, средний возраст которых составлял 19,2 лет. Каждый из них получал ТФУ, но до и после этого их мозговая активность измерялась с помощью функциональной МРТ. У них также проводился опрос настроения.
Результаты научной работы
Результаты первого эксперимента
Добровольцам предлагалось заполнить анкеты настроения — до начала эксперимента и через 10, 20 и 30 минут после него. Исследователи обнаружили, что участники, получившие ТФУ, сообщили о повышении своего настроения через 20 и 30 минут после ультразвука.
Результаты второго эксперимента
Исследователи определили, что ТФУ изменил мозговые волны в областях мозга, связанных с настроением. Ультразвук замедлил активность мозга.
Как отмечают авторы, предыдущие исследования показали, что повышенная мозговая активность в этих областях может усиливать мышление и способность человека к саморегуляции эмоций — и то, и другое часто связано с пониженным настроением.
Как и в первом эксперименте, участники второго эксперимента сообщили о повышении настроения после ультразвукового исследования.
Заключение
Как объясняют авторы, их исследование имеет важное значение, поскольку демонстрирует, что ТФУ может влиять на настроение здорового человека, в то время как предыдущие исследования были сосредоточены на людях с неврологическими и психиатрическими заболеваниями. Однако точные механизмы того, как и почему изменения в мозговых волнах человека влияют на настроение, еще предстоит выяснить.
Как признают ученые, «механизмы, посредством которых ТФУ влияет на нервную активность, остаются неизвестными, и необходимы дополнительные исследования».
Авторы надеются, что это исследование может помочь ученым мобилизовать способ, которым клетки мозга изменяются в ответ на внутренние или внешние факторы, известные как «пластичность мозга».
Ведущий автор исследования Джозеф Сангинетти (Joseph Sanguinetti) из Аризонского университета (University of Arizona) в Тусоне говорит: «Мы не пытаемся стимулировать нейроны к возбуждению или просто активировать зоны удовольствия, а модулируем пластичность и даем возможность мозговым контурам «перестроиться» в сторону большей осознанности».
Авторы другого исследования утверждают, что транскраниальная стимуляция помогает восстановиться пациентам после инсульта.
