Мозговая стимуляция усиливает когнитивный контроль

Когнитивный контроль — способность сдерживать доминантную реакцию по умолчанию в пользу более адаптивного выбора. Другими словами, это способность гибко адаптировать и контролировать свое поведение в соответствии с поставленными целями.

Дефицит когнитивного контроля часто встречается при депрессии, тревоге, зависимостях и других психических расстройствах, при которых пациенты не могут отказаться от поведения, вызванного стрессом. Они испытывают трудности со способностью изменять свои поведенческие стратегии в зависимости от изменения целей.

Исследование ученых Гарвардской медицинской школы и Университета Миннесоты показало, что мозговая стимуляция внутренней дорсальной капсулы улучшает когнитивный контроль. Их статья была опубликована в Nature Biomedical Engineering в октябре 2021 года [1].

Более того, ими был разработан алгоритм, отслеживающий снижение когнитивного контроля и определяющий, когда именно нужна стимуляция. Этот алгоритм может повысить результативность терапии.

Сегодня одним из потенциальных путей лечения психических расстройств является электрическая стимуляция мозга (Deep brain stimulation). Однако этот метод имеет ряд проблем.

1. Бывает трудно определить когда именно симптом имеется и требует стимуляции.
2. Симптомы, связанные с психологическими расстройствами, часто трудно измерить по объективным критериям.

С другой стороны, преимуществом использования этого метода является наличие надежных инструментов его измерения. Также, предварительные исследования демонстрируют, с какими именно зонами мозга связана способность когнитивного контроля. Ими оказались несколько областей префронтальной коры мозга и полосатое тело.

К тому же, структуры мозга, отвечающие за когнитивный контроль, удобно расположены для их электрической стимуляции.

Именно поэтому ученые решили провести исследование влияния мозговой стимуляции на когнитивный контроль.

В исследовании принял участие 21 пациент с эпилепсией. Все они прошли операцию по установке электродов в мозг в процессе лечения. Для стимуляции исследователи выбрали дорсальную и вентральную внутреннюю капсулу и ядра полосатого тела.

Согласно гипотезе, стимуляция дорсальной внутренней капсулы должна показать высокую эффективность, ведь ее нервные волокна берут свое начало в зонах, отвечающих за когнитивный контроль. В течение прохождения задач на проверку когнитивного контроля респонденты подвергались мозговой стимуляции разных зон поочередно.

Одни участники получали стимуляцию в случайные интервалы времени. Прочие участники были поставлены в другие экспериментальные условия. А именно, учеными был разработан алгоритм, по которому определялось, когда у пациента наблюдается снижение когнитивного контроля.

Как и предполагалось, стимуляция внутренней дорсальной капсулы улучшала успешность в решении задач, задействующих когнитивный контроль. Наибольшей эффективностью отличилась именно правая внутренняя дорсальная капсула.

При этом стимуляция, осуществлявшаяся с помощью специального алгоритма, являлась более результативной. Это проявилось не только в более высоких показателях в случае дорсальной внутренней капсулы, но и в появлении положительных результатов для правой вентральной внутренней капсулы.

Поскольку когнитивный контроль тормозит автоматические реакции и позволяет выбирать более адаптивные, эти результаты важны для лечения тяжелых форм обсессивно-компульсивного расстройства, депрессии и различных зависимостей.

Однако здесь достаточно остро стоит вопрос нравственности использования данного метода, отмечают ученые. Поскольку еще недостаточно информации о том, может ли этот метод влиять на личность пациента. Для его использования нужна тщательная консультация специалистов.

Статья с результатами исследования:

1. Closed-loop enhancement and neural decoding of cognitive control in humans