Перспективный метод усиления концентрации внимания и улучшения памяти
26.08.2025
Используя для подачи искусственных импульсов активности в зону V2 микро-стимуляцию, ученые в зоне V4 фиксировали моменты поступления этих импульсов относительно гамма-ритма. Они хотели выяснить, эффективнее ли сигнал, поступивший в ритме с гаммой, чем поступивший вне фазы.
Когда стимуляция приходила в фазу повышенной восприимчивости гамма-цикла в зоне V4, она влияла на активность нейронов и поведение животных; когда же импульс поступал слишком рано или поздно, эффект исчезал. Это говорит о том, что фаза гамма-ритма не просто связана с потоком информации, но и контролирует её.
«Искусственно вызванные сигналы воздействовали на активность нейронов в зоне V4 только тогда, когда они прибывали вовремя, — пояснил Дребиц. — Если тот же самый сигнал поступал слишком рано или слишком поздно, никакого эффекта не наблюдалось. При попадании внутрь этого окна чувствительности он менял не только активность нервных клеток, но и поведение животного: оно реагировало медленнее и допускало больше ошибок».
«Из этого можно сделать вывод, что наш тестовый сигнал, не содержащий никакой значимой информации для текущего задания, брался в обработку и таким образом мешал выполнению основной задачи».
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications (1).
«Обрабатывается ли сигнал дальше, тоже зависит от того, приходит ли он в правильный момент, а именно в короткий отрезок повышенной восприимчивости нейронов», добавил ученый.
«Нервные клетки работают циклически. Они наиболее активны и чувствительны всего несколько миллисекунд, после чего наступает период пониженной активности и чувствительности к возбуждению. Цикл повторяется примерно каждые 10—20 миллисекунд. Внешний сигнал влияет на поведение нейронов только тогда, когда поступает незадолго до пика активной фазы».
Таким образом вместо равномерного усиления всех поступающих сигналов мозг использует гамма-ритм как своего рода ритмичную заслонку. Сигналы, поступающие в такт с ритмом, усиливаются, а приходящие в неподходящее время, подавляются или вовсе игнорируются.
Эта система позволяет мозгу выделить речь среди шума или сконцентрироваться на конкретном объекте. Нарушение гамма-ритмов, наблюдаемое при расстройствах типа СДВГ, шизофрении и болезни Альцгеймера, ведёт к искажению координации сигналов, ухудшая фокусировку и память.
В результате одного эксперимента 2016 года (2) на мышах с болезнью Альцгеймера было обнаружено, что воздействие световых вспышек частотой 40 Гц (гамма-диапазона) уменьшает амилоидные бляшки и активизирует иммунные клетки, помогающие очищению токсичных белков. Сейчас ученые продолжают разрабатывать методы стимулирования гамма-колебаний светом у пациентов с болезнью Альцгеймера.
«Полученные нами результаты создают основу для построения более точной модели функционирования мозга, — считает Дребиц. — Они демонстрируют, как осуществляется выбор и приоритизация информации до того, как она будет воспринята, обработана и транслируется в поведение».
Ссылки:
1.https://www.nature.com/articles/s41467-025-62732-8
2.https://www.nature.com/articles/d41586-024-03147-1
