Ультразвуковые волны могут улучшать сенсорную чувствительность человека

 

William Tyler, сотрудник научно-исследовательского института Вирджинии, изучал влияние ультразвуковых волн на область мозга, отвечающую за тактильную и сенсорную чувствительность.

Киты, летучие мыши и даже богомолы используют ультразвуковые волны для сенсорного наведения. Наши исследования также показали, что ультразвуковые волны могут модулировать активность мозга, чтобы усилить чувственное восприятие у людей.

Учёные научно-исследовательского института Вирджинии впервые продемонстрировали, что ультразвуковая волна, направленная на конкретную зону мозга, усиливает сенсорную чувствительность у человека.

Исследователи сфокусировали ультразвуковые волны в область коры головного мозга, которая обрабатывает сенсорную информацию, полученную от руки. Чтобы стимулировать медиальный нерв, авторы поместили небольшой электрод на запястье и с помощью электроэнцефалографии записали реакцию мозга. Перед стимуляцией медиального нерва в эту область головного мозга была направлена ультразвуковая волна.

Учёные обнаружили, что ультразвук ослабил мозговые волны, контролирующие тактильные ощущения.

 

«Наши наблюдения удивили нас», — сказал Tyler. “Несмотря на снижения мозговых волн, контролирующих  тактильное восприятие, люди на самом деле начали лучше различать свои ощущения”.

 

Почему подавление ответов мозга на сенсорную стимуляцию усиливает восприятие? Авторы предполагают, что ультразвуковая волна влияет на важную область неврологического баланса.

 

Со слов Tyler, “Это кажется парадоксальным, но мы подозреваем, что специфичная ультразвуковая волна, которую мы использовали в исследовании, изменяет соотношение процессов синаптического торможения и возбуждения между нейронами в коре головного мозга”.

 

При смещении акустического луча даже на один сантиметр в любом направлении во время стимуляции положительный эффект сразу исчезал.

 

“Это означает, что во время стимуляции мы можем прицеливаться даже в самые маленькие зоны головного мозга”, — сказал Tyler. — “Это открытие представляет собой новый способ неинвазивной стимуляции головного мозга с лучшим пространственным разрешением”.

 

Основываясь на результаты исследования, авторы пришли к выводу, что ультразвук имеет большую пространственно разрешающую способность, чем транскраниальная магнитная стимуляция, которая использует магнитные волны для активации головного мозга.

Wynn Legon, автор исследования и профессор научно-исследовательского института Вирджинии надеется и впредь расширять возможности применения ультразвуковых волн для неинвазивной стимуляции головного мозга, которые помогают понять, как работает человеческий мозг.

Данная работа представляет достаточно безопасный, эффективный и неинвазивный способ для модулирования потоков информации в нейронных цепях головного мозга. Такой подход предоставляет собой новый метод лечения для нейродегенеративных, психиатрических и поведенческих расстройств.  

ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:

Transcranial focused ultrasound modulates the activity of primary somatosensory cortex in humans Legon, Wynn;  Sato, Tomokazu F;  Opitz, Alexander;  Mueller, Jerel;  Barbour, Aaron et al. (2014) // Nature Publishing Group, a division of Macmillan Publishers Limited — vol. 17 (2) — p. 322-329