Подобный подход используют для реабилитации пациентов после инсультов и других тяжелых болезней. Однако многие ученые сомневаются, что наблюдения за сдвигами в уровне активности мозга или мышц в принципе могут качественно изменить характер их работы в большинстве других ситуаций. Подобный скепсис связан с тем, что далеко не всегда использование систем нейрообратной связи приводит к желаемым результатам.
Осадчий и его коллеги предположили, что эти неудачи связаны не с ошибочностью методики, а с тем, что сигнал ЭЭГ обрабатывается слишком медленно. Это создает задержку между реальной реакцией и ее отображением на экране компьютера. В результате пациент не может отслеживать, как меняется активность его мозга и не может корректировать ее в режиме реального времени.
"Тренажер" для мозга
Руководствуясь этой идеей, российские нейрофизиологи разработали новый алгоритм обработки данных с электроэнцефалографа. Он позволяет выводить эту информацию на экран компьютера с задержкой всего в 100 миллисекунд. Используя эту методику, Осадчий и его коллеги впервые изучили, как меняется эффективность работы нейрообратной связи, если эту задержку увеличивать или уменьшать.
Для этих опытов ученые набрали группу из сорока здоровых девушек и парней, которые хотели научиться управлять мощностью альфа-ритмов – одного из главных колебаний в уровне активности мозга. Он доминирует в состоянии покоя и при закрытии глаз, но при переходе в активное состояние становится менее выраженным.
Нейрофизиологи попытались усилить его и в других ситуациях. Для этого они попросили добровольцев смотреть на экран компьютера, где текущее состояние их альфа-ритмов отображалось в виде круга, форма которого менялась в зависимости от уровня активности мозга. В частности, альфа-ритмы большой силы делали его идеально ровным, а при меньшей мощности круг превращался в большую "кляксу".
Ученые проследили, насколько успешно мозг добровольцев "самонастраивался" и повышал активность альфа-ритмов. Для этого они делали задержку сигнала минимальной или увеличивали ее на 250 и 500 миллисекунд. Чтобы проверить работу методики, в некоторых случаях ученые выводили на экран не реальные данные с электроэнцефалографа, а сфабрикованную или чужую запись уровня активности альфа-ритмов.
Оказалось, что мозг действительно самонастраивался. Причем гораздо эффективнее и быстрее это происходило при минимальной задержке. Дальнейшие наблюдения показали, что изменения мощности альфа-ритмов сохранились только у тех добровольцев, у которых обратная связь была почти мгновенной.
Подобные различия в результатах "самонастройки" мозга, как отмечают Осадчий и его коллеги, могут объяснять, почему многие подобные эксперименты в прошлом заканчивались безрезультатно. В ближайшее время ученые планируют еще больше уменьшить задержку и выяснить, как это повлияет на эффективность работы обратной связи с мозгом.
Комментариев нет:
Отправить комментарий