Электростимуляция мозга позволяет совершать меньше ошибок

10.10.2017

Исследователи Бостонского университета смогли синхронизировать колебания мозговых волн двух участков головного мозга - медиальной и латеральной префронтальной коры, чтобы усилить важные функции организма: способность к обучению и самоконтроль.

Если человек совершает ошибку, медиальная префронтальная зона вспыхивает, как сигнализация, объясняет Роберт Райнхарт, психолог и нейробиолог Бостонского университета.

"Если я скажу ему, что он совершил ошибку, эта зона также вспыхивает". Именно она помогает исправлять ошибки как можно быстрее. У здоровых людей эта зона работает рука об руку с соседней, латеральной, в которой хранятся правила и цели, и которая также играет важную роль в изменении наших решений и действий. "Пожалуй, это самые фундаментальные участки мозга, исполняющие задачи управления и самоконтроля", - говорит Райнхарт.

Он применил новейшую технологию электростимуляции HD-tACS и обнаружил, что улучшение синхронизации мозговых волн или осцилляций между двумя этими регионами повышает обмен данными между ними и позволяет человеку лучше справляться с задачами, связанными с обучением и самоконтролем. И наоборот, при рассинхронизации или повреждении этой связи способность к обучению и поведенческому контролю падает.

Райнхарт и его коллеги исследовали выдвинутое недавно предположение, что миллионы клеток в медиальной префронтальной коре и латеральной префронтальной коре могут общаться друг с другом посредством синхронизации колебаний, и эти ритмы имеют относительно низкую частоту (приблизительно 4 - 8 циклов в секунду). Изолировав эти участки мозга при помощи HD-tACS, ученые смогли внести свои изменения и записать электрическую активность мозга пациента на ЭЭГ.

Проведя три раунда испытаний на 90 здоровых участниках эксперимента, ученые заметили, что если усилить синхронизацию, люди начинают быстрее справляться с заданиями и совершать меньше ошибок, а если и ошибаются, то корректируют свои дальнейшие действия. И наоборот, при рассинхронизации неточностей становится больше, а процесс выполнения заданий замедляется. Эти изменения были незаметны для самих участников, но подтверждались статистически.

Несмотря на то, что результаты еще носят предварительный характер, Рейнхард отмечает, что нарушение осцилляций мозговых волн свойственно многим психиатрическим и неврологическим заболеваниям - болезни Паркинсона, Алцгеймера, аутизму, шизофрении, синдрому дефицита внимания. Сейчас их лечат в основном лекарствами, которые воздействуют на большие участки мозга. Электростимуляция может стать лучшей альтернативой, своего рода острым скальпелем, которая позволит лечить больных аккуратно и точно.

<< Назад: Мимо Земли пронесется астероид TC4 11.10.2017

>> Вперед: Дизайн-лаборатория Holodeck от Nvidia 10.10.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Озоновая дыра должна исчезнуть 16.07.2019 Озоновая дыра предотвращает потепление климата в центральной и восточной части Антарктиды. По Монреальскому протоколу был установлен запрет на выброс фреонов и переход на другие газы. В связи с этим количество выбросов хлора уменьшается. Выброшенный же хлор живет в атмосфере лет 50-70. Сейчас мы наблюдаем, что его стало меньше. Это привело к тому, что если раньше озоновая дыра расширялась и "углублялась" (становилось меньше озона), то сейчас этот процесс замедлился: размеры и "глубина" становятся меньше. По результатам совместных исследований украинских и австралийских ученых озоновая дыра как явление должна исчезнуть к 2050-2070 годам. Об этом заявил Геннадий Милиневский, заведующий лаборатории физики космоса физического факультета Киевского национального университета имени Тараса Шевченко, старший научный сотрудник Национального антарктического научного центра. По его словам, это сезонный эффект, который приводит к уменьшению озонового слоя, начиная с середины августа и до конца октября. В ноябре озоновый слой уже восстанавливается. В Антарктике озон имеет максимум на высоте около 20 километров. Как образуется озоновый слой? Ультрафиолетовые лучи Солнца производят диссоциацию молекул кислорода, отдельные атомы кислорода объединяются с молекулами кислорода и получаются молекулы озона, состоящего из трех атомов кислорода. В Антарктике зимой температура в стратосфере сильно падает - до -70...-80 градусов Цельсия. В это время образуются так называемые полярные стратосферные облака с замерзшими окислами азота и водой, и на частицах этих облаков собирается хлор. А он появился в большом количестве благодаря производству фреона, который широко использовался в холодильниках. Фреон у поверхности Земли - абсолютно устойчивый нейтральный газ, но тем не менее он диффундирует в атмосферу, попадает в стратосферу, где уже больше ультрафиолета, который его разбивает и освобождает свободный атом хлора. И один такой атом убивает тысячу молекул озона. Получается реакция - O3 + Cl > ClO + O2. А ClO свободно разрушается, опять появляется свободный атом хлора, который снова взаимодействует с озоном и приводит к его разрушению. Таким образом, хлор, можно сказать, "поедает" озон, пока он не исчезнет из стратосферы. И вот в зимнее время молекулы хлора попадают на замерзшие частицы полярных облаков, и создаются фактически их резервуары, где они накапливаются. Восходит солнце в конце весны, и эти облака быстро тают за один-два дня. Получается мощный выброс хлора, который "выедает" озоновый слой на высоте его максимума. Самое интересное, по словам Милиневского, что озоновая дыра, которую фактически создал человек, выбрасывая фреон, привела к тому, что создается устойчивое ограждение внутренней Антарктиды от теплых масс воздуха, что предотвращает потепление климата в центральной и восточной части ледового материка. И фактически в последнее время там температура не меняется, а, скорее, даже немного снижается.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025