Магнитная стимуляция мозга возродила "забытые" воспоминания
Исследователи надеются, что их работа поможет другим людям вернуть, казалось бы, утраченные воспоминания.
Исследователь Натан Роуз (Nathan Rose) потерял несколько дней своей жизни: он их просто не помнит. Первый случай произошёл, когда будущему учёному было десять лет: Роуз делал трюки на велосипеде BMX без головного шлема, а затем упал и получил сотрясение мозга. В старшей школе его сбил автомобиль, пока тот опять же катался на велосипеде. От сильного удара Роуз буквально перелетел через дорогу. В обоих случаях парню повезло снова прийти в сознание, однако у него не осталось никаких воспоминаний о произошедшем.
Сегодня горе-велосипедист работает в Университете Нотр-Дам и посвящает свою исследовательскую деятельность когнитивной нейронауке (University of Notre Dame). Он пытается определить, как устроена и работает память в человеческом мозге. Его работа может помешать потере памяти у других людей.
Недавно он совместно с коллегами сообщил об удивительных результатах исследования, в котором для возвращения людям воспоминаний использовалась транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС).
По словам Роуза, цель его исследования состоит не только в понимании нейронных и когнитивных процессов, но и в поддержании человеческих способностей сохранять информацию. И то, что удалось обнаружить учёным, противоречит давнему мнению о том, что рабочая память (удерживает внимание на мелочах сиюминутной значимости) всегда опирается на устойчивую деятельность. Иными словами, работает по принципу "используй это знание или забудь."
Стимуляция мозга помогла "пробудить" этот вид кратковременнрой памяти, что с научной точки зрения, казалось невозможным – считалось, что если уж информация из этого отдела мозга потеряна, то потеряна навсегда. Но "информация была всё ещё в голове. Она не забывалась, и она по-прежнему находилась в рабочей памяти", — говорит Роуз. Поясним.
Принять участие в исследовании пригласили нескольких человек, которых попросили надеть на голову шапку с электродами для регистрации активности головного мозга.
Затем исследователи применили ТМС: катушка, которая находится внутри, создаёт мощный электрический заряд, который, в свою очередь, производит сильное магнитное поле. Оно проходит сквозь кожу, череп и мембрану, окружающие мозг. ТМС мгновенно активирует нейроны в конкретной части мозга – "мишени".
Пока участников эксперимента подключали к оборудованию, они сидели перед экраном компьютера, который отражал несколько элементов – сгенерированное компьютером лицо, слово или линию точек, двигающихся в определённом направлении. Затем специалисты давали испытуемым задания на запоминание, основанные на увиденных элементах. Каждый кусок поставляемой людям информации был проработан очень тщательно, потому что он фактически активировал уникальные модели мозговой активности, объясняет Роуз.
Пока участники проходили многочасовые сеансы заданий на запоминание, Роуз и его коллеги записывали активность их мозга и "скармливали" данные алгоритмам машинного обучения. Последний был обучен декодировать (расшифровывать) модели. "Такая работа позволила понять, о чём люди думают в течение всего процесса, и когда они думают об этом", — отмечает учёный.
Во время проведения исследования участники должны были запомнить сразу два элемента информации в течение нескольких секунд. Например, в одном задании надо было запомнить сразу сгенерированное лицо и одновременно непростое для быстрого восприятия слово "маразматический" (asinine) – специалисты хотели понять, смогут ли люди запомнить второй элемент, то есть трудное слово.
Роуз сравнил проблемы быстродействующей памяти в исследовании с ситуацией в реальном мире, когда человек идёт на вечеринку, встречает незнакомую пару людей и старается запомнить их имена, а после начинает беседовать только с одним из них. В исследовании активность мозга, касающаяся "неважного объекта" (человека, с которым не разговаривали после знакомства), понижалась до базового уровня – будто бы он был забыт. Но после целевых импульсов ТМС исследователи измеряли активность мозга вновь и оказывалось, что "спящая" память ненадолго возвращалась.
Роуз считает, что обнаружил потенциальную возможность активировать мозг, которую в конечном счёте можно будет применить для терапии многих заболеваний — болезни Альцгеймера или слабоумия, например.
Однако учёные предупреждают, что познавательный процесс довольно динамичен. "Исследование не показало, что мы способны вернуть память обратно, но люди вдруг вспоминают лицо или слово", — говорит он.
Кроме того, Роуз добавляет, что он и коллеги не наблюдали подобной реактивации во второй части исследования, когда участникам говорилось, что им больше не нужно держать в памяти полученную информацию. Таким образом, исследование снова добавило больше вопросов, чем дало ответов, считает Роуз.
И хотя никакая современная техника не может восстановить давно утраченные воспоминания (действительно стёртые из нашей памяти), исследователи надеются, что сочетание поведенческих и нейрофизиологических методик поможет улучшить функционирование памяти в долгосрочной перспективе.
Исследование было опубликовано в научном издании Science.