Стимуляция мозга. Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС)


Альтернативой измерению активности нейронов является их стимуляция с последующим наблюдением за результатами. Важность методов стимуляции мозга заключается в том, что они могут более прямо показать, какие изменения вызывает активность в определенной области или сети мозга. Когда мы собираем данные ЭЭГ или наблюдаем за фМРТ, пока человек выполняет определенную задачу, мы всегда лишь видим, какие виды нейронной активности коррелируют с конкретным поведением. Гораздо сложнее определить, действительно ли наблюдаемая активность вызывает интересующие нас поведенческие реакции. Чтобы исследовать причинно-следственные связи, мы можем напрямую вмешиваться в процессы мозга с помощью стимуляции и измерять результаты.

Многие исследования стимуляции мозга проводились экспериментально на животных. При химической стимуляции в определенную область мозга вводится крошечная трубка (канюля), через которую можно доставлять химические вещества, включая нейротрансмиттеры, и изучать их влияние на поведение. Конкретную область мозга также можно стимулировать слабым электрическим током. Электроды могут быть имплантированы на постоянной основе, чтобы стимулировать интересующую область многократно. Некоторые электроды настолько малы, что могут стимулировать отдельные нейроны.

Исследование с электрической стимуляцией, проведенное Олдсом и Милнером (1954), стало одним из первых, выявивших центры вознаграждения в мозге (о чем говорилось ранее). Олдс и Милнер разместили электрод в области гипоталамуса у крысы. Они обнаружили, что крыса, если ей предоставлялась возможность, нажимала на рычаг, чтобы стимулировать эту часть мозга, и делала это многократно в течение длительного времени. Мотивация к самостимуляции этой области мозга указывает на ее фундаментальную роль в процессах вознаграждения, которые лежат в основе зависимости у людей.

Исследования с электрической стимуляцией также возможны у людей, часто когда электроды имплантируются для оценки пациентов перед лечением эпилепсии. Люди, у которых электроды были имплантированы в области вознаграждения для поиска аномальной ткани мозга, сообщали о чувстве удовольствия при электрической стимуляции. Один пациент, как сообщается, даже предложил брак исследователю во время стимуляции (Heath, 1972).

В 1930–1950-х годах нейрохирург Уайлдер Пенфилд провел несколько исследований эффектов стимуляции мозга у пациентов с эпилепсией, которые находились в сознании, но под местной анестезией на операционном столе. На основе этих исследований (Penfield & Jasper, 1954) Пенфилд смог создать точные карты функций соматосенсорной коры — части мозга, отвечающей за ощущение прикосновений. Когда он стимулировал определенную часть соматосенсорной коры, пациенты сообщали, где они чувствовали прикосновения. Пенфилд обнаружил, что все тело "отображено" на соматосенсорной коре в виде упорядоченной организации конечностей и частей тела — вы сможете увидеть это позже в главе (Рисунок 4.17).

В другом более современном исследовании такого типа размещение электродов на определенной области поверхности мозга над правым ухом (правой угловой извилиной) вызвало удивительный эффект. Пациентка ощутила себя парящей в воздухе над своим телом (Blanke et al., 2002). Нейробиологи пришли к выводу, что эта область мозга тесно связана с нейронной основой телесных (и в данном случае внетелесных) переживаний.

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС). Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) предоставляет исследователям возможность стимулировать мозг неинвазивным способом (Miniussi et al., 2012). Исследователи ТМС размещают электромагнитную катушку над мозгом участника (см. Рисунок 4.12). Через катушку пропускается сильный электрический ток, что создает сфокусированное магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцирует электрический ток в нейронных цепях мозга. Основной способ использования ТМС в исследованиях — это создание временных "виртуальных повреждений" в рамках "виртуальной нейропсихологии", имитирующей эффекты очаговых повреждений мозга (Silvanto & Cattaneo, 2017; Stewart & Walsh, 2000).

Рис. 4.12. Транскраниальная магнитная стимуляция. Участник эксперимента ТМС выполняет задание, в то время как катушка используется для подачи магнитных импульсов на его мозг

ТМС может временно нарушать функции в области мозга, над которой она размещена, что позволяет исследователям измерять эффекты этих временных повреждений на психические процессы. Например, применение ТМС над частью височной коры (известной как BA37) нарушает способность называть изображения (Stewart et al., 2001). Применение ТМС над областью мозга, известной как внутритеменная борозда, ухудшает способность людей оценивать числа (Cappelletti et al., 2007).

В последнее время исследователи начали изучать, как стимуляция мозга может улучшать когнитивные функции. Было обнаружено, что как ТМС (Luber & Lisanby, 2014), так и другой метод, вызывающий растущий интерес, — транскраниальная электрическая стимуляция (ТЭС) (Falcone et al., 2012; Fertonani & Miniussi, 2017), могут улучшать психические процессы и обучение. Например, Сантьестебан и colleagues (2012) показали, что ТЭС над областью мозга, называемой височно-теменным узлом (TPJ), улучшает способность людей принимать различные социальные перспективы. ТЭС также продемонстрировала улучшение восприятия идентичности лиц (Romanska et al., 2015) и влияния на эмпатию (Bowling & Banissy, 2017). Применение этих методов для лечения психологических заболеваний, таких как депрессия, вызывает большой интерес (Lefaucheur, 2019; Stagg & Nitsche, 2011).

 



Дата добавления: 2025-02-04; просмотров: 41;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2025 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.008 сек.