После кратковременной ультразвуковой стимуляции фронтального глазодвигательного поля обезьяны выбирали зрительные объекты, которые появлялись в контралатеральной половине поля зрения, тогда как без стимуляции выбор обуславливал порядок появления стимулов. При стимуляции моторной коры эффект не проявлялся. Авторы работы, опубликованной в журнале Science Advances, считают, что ультразвуковая стимуляция в будущем может стать частью терапии зависимостей и других психических расстройств.
Кроме широко известной транскраниальной магнитной стимуляции неинвазивно влиять на активности мозга пытаются с помощью ультразвука. Этот подход позволяет воздействовать на мозг с более высоким пространственным разрешением, однако некоторые исследователи сомневаются в его эффективности. При ультразвуковой стимуляции моторной коры животных под наркозом их конечности отчетливо двигались, однако подобного результата не удалось добиться в экспериментах с крупными животными или людьми.
Чтобы ультразвуковая стимуляция была практически полезна, она должен вызывать отчетливые изменения в поведении, например, влиять на процесс принятия решений и выбора. В таком случае медицина получила бы неинвазивный и безмедикаментозный способ изменять поведение пациентов, к примеру, с зависимостями.
Для исследования влияния различных параметров на зрительный выбор используют следующее тестирование (его применяют для оценки когнитивных нарушений при повреждениях мозга): на мониторе перед добровольцем появляются два объекта (слева и справа), один на доли секунды раньше другого, задача — зафиксировать взгляд на одном из них. В норме человек и другие животные выбирают объект, который появляется раньше. При нарушениях фронтального глазодвигательного поля пациенты игнорируют контралатеральное (противоположное) поле зрения и смотрят на объект, который расположен со стороны поврежденного участка. Такой же эффект происходит при локальном введении нейроингибитора мусцимола, а противоположный — при искусственной стимуляции фронтального глазодвигательного поля.
Группа ученых из США под руководством Яна Кубанека (Jan Kubanek) из Университета Юты стимулировала фронтальные глазодвигательные поля двух макак (
) ультразвуком частотой 270 килогерц. В это время животные выполняли описанную выше задачу. Одно из животных поощряли за фиксацию взгляда на любом из объектов, а второе — только при выборе стимула, который появлялся первым. В качестве дополнительного контроля зону стимуляции сместили на сантиметр назад, в моторную кору — такое воздействие не должно влиять на зрительный выбор.
Без стимуляции обезьяны реагировали на стимулы стандартно: чем раньше один объект появлялся относительно второго, тем вероятнее животные смотрели на него. Когда ультразвук подавали в правое фронтальное глазодвигательное поле, эта зависимость смещалась в пользу левого стимула, и наоборот (p < 0,0017). Стимуляция моторной коры не влияла на выбор обезьян. Авторы работы заключили, что ультразвуковая стимуляция мозга может влиять на поведение и зрительный выбор. Это можно использовать для помощи пациентам с расстройствами выбора, например, с зависимостями.
Более изученный способ неинвазивного вмешательства в работу мозга — транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС). Магнитными импульсами воздействовали на зрительную кору, при этом увеличивалась скорость реакции на зрительные стимулы. Кроме того, ТМС используют в медицинских целях: метаанализ показал, что процедура помогает восстановить работу мышц после инсульта; магнитная стимуляция снижает доступ кислорода к опухолям и не дает им расти.
Алиса Бахарева