Сильные травмы мозга нередко приводят к ухудшению умственных способностей. Например, проблемы могут возникнуть со способностью концентрировать внимание или запоминать информацию. Причина этих нарушений связана с повреждением нейронных цепей в определенном участке мозга, который отвечает за те или иные когнитивные функции. В результате травм многие нейроны гибнут, это приводит к тому, что цепи становятся более слабыми, хотя и не нарушаются полностью. Однако работу нейронных цепей можно улучшить при помощи чипов-имплантатов, путем стимуляции определенных участков мозга. Именно так и поступили сотрудники Стэнфордского университета, что позволило им восстановить память и другие когнитивные способности участников эксперимента.

Ученые восстановили работу мозга людей при помощи мозговых имплантатов

Умственные способности человека можно улучшить при помощи чипа

Нарушение умственных способностей после травм связывают с повреждением нейронных цепочек в таламусе. Этот участок мозга принимает информацию от всех органов чувств. Поэтому его еще называют сенсорным хабом. Но причем тут умственные способности? Давно известно, что отдельные участки мозга выполняют сразу несколько функций, и таламус не является исключением. Он служит не только сенсорным хабом, но также отвечает за принятие решений, рабочую память, внимание и прочие функции.

При помощи стимуляции латеральных центральных ядер таламуса в каждом полушарии, можно стимулировать работу нейронных цепей. Почему именно эти участки мозга требуют стимуляции? Как вы наверняка догадались, они отвечают за умственные способности, которые страдают при травмах таламуса.

Проблемы с памятью и концентрацией внимания после травмы у людей возникают из-за таламуса

Ученые восстановили память при помощи имплантов

К своему исследованию сотрудники Стэнфордского университета совместно с коллегами из других научных центров США, привлекли пять человек возрастом 22-60 лет. Все они перенесли серьезные травмы мозга, в результате чего испытывали проблемы с умственными способностями.

Прежде чем имплантировать электроды, ученым пришлось построить виртуальные модели мозга каждого человека по отдельности. Это было необходимо для того, чтобы обеспечить высокую точность операции, так как у всех людей мозг имеет индивидуальные особенности. Кроме того, он незначительно меняется после травм. Ошибка же всего в несколько миллиметров привела бы к тому, что все усилия ученых были бы напрасны.

После операции авторы работы еще некоторое время настраивали имплантаты, чтобы обеспечить наибольшую их эффективность. Когда чипы были уже готовы к работе, начался период тестирования — 12 часов в день в течение трех месяцев имплантаты генерировали ток с частотой 150-185 Гц.

Чипы улучшили память и другие умственные способности участников эксперимента

По окончании эксперимента, все участники прошли тесты на умственные способности, а именно — на рабочую память и концентрацию внимания. Как сообщают авторы исследования в издании Nature Medicine, внимание добровольцев улучшилось более чем на 30%. Кроме того, участники эксперимента стали быстрее решать задачи на 32%.

Улучшения почувствовали и сами участники эксперимента. Например, Джина Арта, одна из участниц сообщали, что наконец стала запоминать сколько у нее денег осталось на счету. Кроме того, женщина снова смогла читать книги. Ранее она просто не могла удержать внимание и связывать между собой прочитанные события. Также Джина Арта перестала превышать скорость, так как ранее просто забывала следить за ней.

Мозговые импланты — новое слово в медицине

После успешного проведения первой части эксперимента, ученые отключили у одного из пациентов мозговой чип на три недели. Повторные тесты показали, что его умственные способности снова упали на 34%, то есть стали такими же, как и до операции.

Джина Арта не могла читать книги после автокатастрофы, но мозговой имплантат вернул ей способность концентрировать внимание

Таким образом, чтобы улучшить работу мозга, имплантат должен работать каждый день. Но самое главное, что электронное устройство действительно способно улучшить работу мозга. К слову, это уже не первый случай, когда мозговой имплантат показывает положительный результат. Ранее мы рассказывали, что стимулируя определенный участок мозга аналогичным чипом, ученым удалось избавить женщину от тяжелой депрессии.

Напоследок напомним, что эффективной оказалась даже электрошоковая терапия. Она помогает как при депрессии, так и таких психических заболеваниях, как шизофрения. Однако действует тоже непродолжительное время, поэтому периодически процедуру необходимо повторять.