Мюнхен, 31 доброволец: tDCS префронтальной коры сократила время реакции до 0,98 с, но усилила усталость

Исследователи из Мюнхенского университета (Германия) стимулировали постоянным током дорсолатеральную префронтальную кору, область мозга, связанную с умственным усилием, у 31 здорового добровольца. По сообщению Nauka w Polsce со ссылкой на журнал PNAS, стимуляция улучшила результаты в трудном тесте на память, но привела и к большей психической усталости после него naukawpolsce.plNauka w Polscenaukawpolsce.plОткрыть источник ↗.

Транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) — неинвазивный метод нейромодуляции мозга. На кожу головы накладывают электроды и некоторое время пропускают очень слабый постоянный ток, обычно 0,5–2 мА. Метод позволяет повышать или снижать возбудимость определённых областей мозга.

Схема эксперимента

tDCS изучают и применяют как вспомогательную терапию при депрессии, СДВГ, проблемах с концентрацией, реабилитации после инсульта, эпилепсии, нейродегенеративных заболеваниях и хронической боли. Процедура безболезненна; под электродами возможны лёгкий зуд, покалывание или тепло.

В работе мюнхенской группы электроды разместили на головах 31 добровольца без проблем со здоровьем. В ходе получасовой сессии в МРТ-сканере участники 20 минут выполняли трудный тест на память «3-back», где нужно запомнить и определить элемент, появившийся тремя позициями ранее в предъявляемой последовательности. Затем им предложили 1 евро за лёгкое задание или 2 евро за более трудное. Случайно выбранных добровольцев стимулировали во время теста, и они не знали, что их мозг стимулируют; группа сравнения получала имитацию стимуляции (плацебо) naukawpolsce.plNauka w Polscenaukawpolsce.plОткрыть источник ↗.

Результаты и глутамат

Участники со стимуляцией лучше справлялись с трудными заданиями, отвечая быстрее и точнее, чем нестимулированные. Их среднее время реакции составило 0,98 с против 1,12 с в группе имитации. Однако позже стимулированные участники сообщали и о большей психической усталости.

После тестов магнитно-резонансная спектроскопия, неинвазивный метод, показала более высокий уровень нейромедиатора глутамата в дорсолатеральной префронтальной коре у тех, кто получил tDCS. Чем выше был уровень глутамата, тем вероятнее участники выбирали задание за 1 евро, а не за 2 евро.

Авторы исследования (DOI: 10.1073/pnas.2534136123) считают, что это может указывать на связь умственной усталости с накоплением глутамата, который в высоких концентрациях может быть вреден для клеток. Они делают вывод, что при умственной усталости стоит сделать перерыв naukawpolsce.plNauka w Polscenaukawpolsce.plОткрыть источник ↗.