Может ли электричество сделать нас умнее?

Возможность изменять функцию мозга с помощью небольших разрядов электрического тока в последние годы вызвала большой интерес как в научных кругах, так и у населения в целом. Возможно, вы видели в СМИ такие заголовки — «Стимуляция мозга — ключ к спортивным результатам?»; «Электрический удар по мозгу улучшает творческие способности»; «Нейробиологи используют электрошокеры, чтобы найти путь к счастью», — и задавались вопросом, правда ли все это.

Электростимуляция — это реальная медицинская процедура, и далеко не новая. Еще в 46 году нашей эры римский врач Скрибоний Ларг заявлял, что электрический скат помогает вылечить головные боли. В наши дни ученые используют метод, называемый транскраниальной электростимуляцией (tES) — включая наиболее распространенный его вариант, транскраниальную стимуляцию постоянным током (tDCS), — чтобы неинвазивно и безболезненно пропустить небольшой разряд электрического тока (примерно 1-2 мА) через мозг. Для этого нужно всего два электрода, закрепленных на коже головы и подключенных к батарее. Хотя эффекты этого вида стимуляции мозга до конца не изучены, мы знаем, что она может влиять на то, насколько легко функционируют клетки мозга (за счет увеличения или уменьшения их «возбудимости», в зависимости от точных параметров стимуляции).

Современные исследователи рассматривают tES как медицинскую манипуляцию и как способ улучшения нормальных когнитивных способностей. Один из вариантов применения — среди пациентов с «минимальным» повреждением головного мозга. Электрический ток, направленный к лобной коре, может улучшить ее реакцию. Стимуляция этой области мозга также улучшает симптомы депрессии, независимо от того, сочетается ли она с когнитивно-поведенческой терапией или проводится сама по себе. Исследователи также начали применять стимуляцию при проблемах, связанных с возрастным снижением когнитивных способностей. Например, было обнаружено, что одна форма ритмической электрической стимуляции улучшает рабочую память пожилых людей до такой степени, что их производительность становится сравнима с показателями молодых людей, которые не получали стимуляции. Я сама тоже изучала потенциал электрической стимуляции мозга и обнаружила, что она может повысить эффективность освоения когнитивных навыков у молодых людей и эффективность многозадачной работы.

Все эти примеры и многие другие, о которых я не упомянула, демонстрируют надежду, которую возлагают на стимуляцию в клинических и доклинических условиях — другими словами, для некоторого ажиотажа в СМИ есть повод. Более того, ученые также используют эту технику, чтобы лучше понять функции мозга, например, чтобы исследовать, какие части мозга за что отвечают. Вдобавок к этому, оборудование, используемое для tES, относительно дешевое и простое в использовании, а побочные эффекты минимальны (наиболее распространенный — легкое покраснение кожи, которое исчезает в течение нескольких минут). Неудивительно, что растет сообщество самоучек — люди стимулируют собственный мозг дома либо с помощью имеющихся в продаже стимуляторов, таких как гарнитура foc.us, либо с помощью самодельных устройств.

Можно подумать, что все эти разговоры о потенциальной пользе электрической стимуляции мозга уж слишком оптимистичны. И конечно, есть веские причины, чтобы эти обещания оценивать сдержанно. Сегодня идет жесткая и неослабевающая критика этой идеи, в основном со стороны ученых, обеспокоенных недостатком научных данных и тем, что результаты этой терапии часто переоцениваются как при освещении в СМИ, так и в научном и медицинском контексте.

В частности, критики утверждают, что мы не знаем, как стимуляция модулирует работу мозга — а если мы не можем понять механизм (механизмы), то как можно понять, что в реальности происходит, или добиться оптимальных результатов? Другие подчеркивают, что не все одинаково реагируют на стимуляцию мозга; одни люди реагируют хорошо (демонстрируя желаемый эффект), а у других не наблюдается никаких изменений, либо даже изменения в противоположном направлении. Также есть более общие обвинения в слабой методологии исследований, и подвергается сомнению надежность экспериментов, в которых добровольцам не сообщают, получают ли они настоящую электрическую стимуляцию или плацебо.

И надо признать, что широта тех умственных процессов и поведения, которые, как утверждается, может улучшить стимуляция, ошеломляет. Здесь и творческие способности, и аппетит, и многозадачность, а также память, внимание, двигательные процессы, сенсорная обработка. Я понимаю, почему это выглядит слишком хорошо, чтобы быть правдой. Процитируем одну скептическую статью: «Возможно, сейчас самое время вспомнить предупреждение Карла Сагана о том, что «экстраординарные утверждения требуют экстраординарных доказательств»». Хотя есть некоторые свидетельства полезного воздействия tES, они часто преувеличиваются, особенно в СМИ. Например, такой заголовок, как «Удар тока на неделю вернет умерших к жизни» в Daily Mail, преувеличивает результаты и дает семьям ложную надежду. На самом деле многие эффекты, описанные в академической литературе, в лучшем случае предварительные и нуждаются в подтверждении.

Тем не менее, для оценки этих критических замечаний важен контекст. Многие медицинские и научные методы применяются несмотря на то, что механизм их действия не до конца понятен. Например, остается открытым вопрос, каким образом анестетик приводит пациента в бессознательное состояние, но это общепризнанный и важный компонент хирургической медицины. То, что мы не до конца понимаем, как электрическая стимуляция модулирует мозг — это недостаток, но он не делает методику бесполезной. На самом деле, я бы сказала, что это делает исследования стимуляции, и особенно ее нейрофизиологических последствий, более важными.

Есть также основания для оптимизма. Стимуляция все чаще используется в сочетании с визуализацией головного мозга для изучения воздействия tES на различные области коры. Также изучаются оптимальные дозировки, чтобы разобраться, кто хорошо отреагирует на стимуляцию.

Самое главное, повышается уровень исследований в этой области. Мы прошли долгий путь от использования электрического ската для «лечения» головной боли. Многие новые области науки проходят начальную фазу, когда исследуются некие возможности, а затем требуется время для разработки и внедрения передовой практики. Сейчас в области электростимуляции вырабатывается передовая практика, а стандарты публикуемых работ повышаются — растет качество экспериментов, используются более крупные размеры выборки. Кроме того, заранее регистрируется больше проектов исследований, что повышает доверие к результатам, и все больше исследователей работают над воспроизведением своих и чужих результатов, что поможет отделить истинные эффекты стимуляции от ненадежных.

Электрическая стимуляция мозга вряд ли станет панацеей, которая излечивает от всех болезней и превращает нас в суперработников. Я также считаю, что еще рано заниматься самолечением и экспериментировать с tES дома. Тем не менее, это захватывающее время для исследований, и наука быстро развивается. Я предполагаю, что в течение нескольких лет мы существенно расширим наше понимание того, как электрическая стимуляция влияет на мозг, и как ее лучше всего использовать пациентам и общественности. Следите за этим!

Источник