Включай мозги: на что способна электростимуляция

Иногда самая короткая строчка в документе кажется страницей из толстовского романа, цифры и имена проваливаются из памяти в черную дыру в галактике M87, а самое примитивное действие — позвонить или поднять карандаш с пола — требует неимоверных умственных усилий. Хочется сделать хоть что-нибудь, чтобы заставить мозг, эту ленивую массу нервных клеток, работать в ускоренном режиме. Прибегнуть к электростимуляции мозга, например. В такие минуты кажется, что здоровенный шлем, утыканный электродами — не самая плохая идея. «Футурист» разбирался, насколько безопасно и насколько полезно подзаряжать свой мозг от сети.

Транскраниальная стимуляция мозга постоянным током (tDCS) — это то, о чем многие говорят, но мало кто решается попробовать на себе. Это то, чего все хотят, но боятся — стать в одночасье сверхлюдьми с замечательной памятью, высокоскоростной реакцией и улучшенной концентрацией. Так, во всяком случае, утверждают создатели разнообразных коммерческих стартапов, использующих эту технологию. Изначально технология tDCS применялась в клиниках для лечения таких расстройств, как депрессия или хронические боли, а также для восстановления после инсульта. Однако недавние испытания показали, что воздействие постоянного тока на определенные участки мозга здоровых людей может повысить их когнитивные функции: ускорить решение математических задач на 9%, уменьшить время сна, увеличить концентрацию внимания и даже улучшить выносливость, силу мышц и координацию движений у спортсменов. После двух недель тренировок атлеты, использующие нейростимуляцию, на 70% улучшили силу прыжка и на 80% — координацию.

Сейчас американские военные используют эту технологию для улучшения работы мозга пилотов при обучении на тренажерах-симуляторах. В России с 2015 года существует стартап по разработке нейростимуляторов Brainstorm.

Как это работает

Сами стимуляторы представляют собой небольшие коробочки с девятивольтной батарейкой внутри, от которой отходят два электрода. Метод не инвазивный, поэтому никаких страшных историй о вживлении чипов в мозг не будет. Положительно заряженный анод и отрицательно заряженный катод, прикрепленные к определенным областям головы, небольшой электрический разряд — и вы почти ницшеанский сверхчеловек.

Любая нервная клетка обладает небольшим электрическим зарядом. Клеточная мембрана снаружи заряжена положительно, а внутри — отрицательно, причем присутствует небольшая разница потенциалов в 65 милливольт. Если воткнуть пальцы в розетку, мощный электрический заряд проносится по нейронам и разряжает их. Поэтому удар электрического тока вызывает крайне неприятные ощущения. А вот небольшая доза электричества нашему мозгу не повредит. В большинстве сессий tDCS используется ток силой 1-2 миллиампера в течение 20 минут.

Положительно заряженный электрод (анод) уменьшает разницу потенциалов на мембранах нервных клеток, увеличивая их возбудимость. Отрицательно заряженный электрод (катод), наоборот, увеличивает разницу потенциалов, снижая вероятность возбуждения нейронов. Таким образом, сами нейроны не разряжаются, но становятся более склонными к возбуждению. Когнитивный эффект достигается лишь за несколько ежедневных сессий. В недавних исследованиях отмечается, что tDCS способна влиять на активность генов, кодирующих факторы долговременной памяти.

Куда ставить электроды

Места расположения электродов на теле варьируются в зависимости от желаемого эффекта. Американские военные используют схему «правый висок — левое плечо» для катода и анода соответственно. Это улучшает реакцию и концентрацию внимания. Для улучшения моторного обучения правши ставят анод над левой моторной областью, а анод — над правой бровью. Левши делают наоборот. Чтобы лучше давались иностранные языки, анод советуют располагать над левой префронтальной корой, а катод – на правую супраорбитальную область.

По рассказам пользователей устройств, их физические ощущения сводятся к небольшому почесыванию кожи под электродами и слабой вспышке перед глазами. Важно не передержать электроды — это вредно.

Слишком хорошо не бывает

Транскраниальная стимуляция мозга постоянным током стала доступна с распространением портативных устройств для «подзарядки» мозга. Особенно разработка полюбилась биохакерам — движению по усовершенствованию физических и когнитивных возможностей человека с помощью высоких технологий. На Youtube можно найти множество видеоуроков по сборке нейростимулятора в домашних условиях. Однако, несмотря на доказанные в ходе многочисленных экспериментов положительные эффекты, ученые относятся к самостоятельному применению tDCS с опаской. В июле 2016 года научное сообщество опубликовало открытое письмо, предупреждающее пользователей DIY-стимуляторов об опасностях, связанных с бесконтрольным применением этих девайсов для самостимуляции.

tDCS влияет на мозг больше, чем пользователи предполагают. Так, выяснилось, что электрический заряд способен влиять не только на область воздействия анода, но и на связанные с ней области мозга. Эффекты tDCS еще недостаточно изучены, так как их проявление зависит от того, какой умственной и физической активностью занят пользователь во время стимуляции, а также от индивидуальных особенностей человека. Самостоятельное применение tDCS предполагает безошибочную настройку нейростимулятора: неверный выбор частоты стимуляции, зоны на коже головы, а также превышение 20-минутного лимита могут повлечь за собой не улучшение, а ухудшение когнитивных способностей. Кроме того, необходимо соблюдать медицинские показания — что биохакеры делают далеко не всегда.

«Электричество может оказывать воздействие не на тот участок, который вам нужен, особенно если чуть-чуть промахнуться с выбором зоны. Это может вызвать сбои в работе сердца, дыхания. Если у человека, к примеру, аритмия — это очень опасно. Помимо этого, есть мнение, что частая электростимуляция может вызвать зависимость, так как электричество влияет на химические процессы в мозге. Конечно, сейчас изобрели нейростимулирующие приборы, воздействующие на более узкие участки головного мозга, чем раньше. Но все равно необходимо провести клинические испытания, составить так называемый протокол безопасности,» — комментирует директор Института высшей нервной деятельности РАН Павел Балабанов.

Эксперт отмечает, что методика tDCS полезна для медицины, так как она не предполагает оперативных вмешательств и способна существенно облегчить жизнь врачам и их пациентам. С точки зрения науки транскраниальная стимуляция мозга — совершенно прозрачная методика. Однако Павел Балабанов подчеркивает, что необходимо воздержаться от бесконтрольного применения нейростимуляторов.