Электродопинг для мозга
Мозг любого человека может заработать продуктивнее с помощью маленькой батарейки и пары электродов. Неужели время киборгов уже наступило?
9 ТОЧЕК
Есть задачи, для решения которых необходимо умение мыслить нестандартно.
И далеко не всем это дано от природы. Но есть способ эту способность приобрести – и его действенность доказывает эксперимент, проведенный в Университете Сиднея. Участникам предложили решить задачку про 9 точек (см. подверстку). Мало кто сумел решить ее с лету, зато после 10 минут транскраниальной стимуляции постоянным током (tDCS), 40% участников легко с нею справились.
«Транскраниальная стимуляция» звучит несколько устрашающе, но на деле ничего ужасного в ней нет. Это один из способов нейростимуляции, причем простой и безболезненный. На определенные участки мозга воздействуют с помощью слабого – до 2 mA – тока. Процедура абсолютно безболезненная – проводится при помощи нехитрого устройства, состоящего из двух электродов (анода и катода), пары проводов и батарейки. Электроды прикладывают к коже головы над участками, которые планируют стимулировать. Отсюда и термин «транскраниальный», что означает «сквозь череп».
С помощью тока можно влиять на нейроны – снижать или повышать их возбудимость, увеличивать число синапсов. Это улучшает передачу нервных импульсов, что позволяет лучше воспринимать, запоминать и анализировать информацию. Одна процедура дает эффект, который может длиться от нескольких минут до нескольких дней.
ТОК ВМЕСТО ТАБЛЕТОК
Метод tDСS изначально вызывал скепсис в научном сообществе: считалось, что ток не может проникать в мозг через кости черепа. Однако в начале 2000-х годов были получены доказательства, что это возможно, и началось повсеместное им увлечение. В научных рецензируемых журналах вышло несколько сотен статей, посвященных использованию tDCS при лечении самых разных заболеваний. Доктора с помощью этой методики помогают восстанавливаться пациентам, перенесшим инсульт, а также лечат депрессию. Правда, получены данные, что эффективность tDCS ниже, чем у антидепрессантов – зато и побочных эффектов у нее практически нет. Интересно, что электростимуляция улучшает эмоциональный фон не только у людей депрессией, но и у здоровых. Процедура успокаивает, повышает настроение, снижает усталость и повышает толерантность к окружающиму.
С помощью tDCS врачи достаточно успешно лечат мигрень. После прохождения курса из десяти 20-минутных процедур 75% участников отметили, что у них снизилась и частота приступов, и их интенсивность. Кроме того, были получены данные, что транскраниальная электростимуляция может быть эффективной при лечении дислексии.
А еще она способствует успешной борьбе с лишним весом. Воздействуя на определенную область в мозге (а именно на дорсолатеральную префронтальную кору), врачи помогли испытуемым взрастить в себе силу воли и принимать более рациональные решения относительно еды. В итоге участники исследования, прошедшие процедуру, съедали на 14% меньше тех, кто попал в контрольную группу.
Попытка не пытка
У попыток повлиять на работу мозга с помощью электричества давняя история. Еще 200 лет назад проводились первые опыты по лечению током депрессии. С середины прошлого века электросудорожную терапию используют для лечения ряда психиатрических заболеваний. С помощью глубокой стимуляции (электроды размещают в конкретных областях мозга) пытаются лечить болезнь Паркинсона и Альцгеймера, синдром Туретта, хроническую боль, морбидное ожирение. И все популярнее становятся неинвазивные методики. Это, в первую очередь, транскраниальная магнитная стимуляция для лечения неврологических расстройств. И более простая, доступная даже вне лаборатории транскраниальная стимуляция постоянным током.
БЫСТРЕЕ, СИЛЬНЕЕ, ВЫШЕ
Однако звездный час tDCS наступил, когда стало ясно: она может быть использована не только для лечения больных, но и для улучшения умственных способностей здоровых. На сегодняшний день проведено немало исследований, как именно процедура влияет на внимание, память и сообразительность. К примеру, воздействие слабого электрического тока может улучшить способности к языкам. Это обнаружили немецкие ученые, изучавшие влияние технологии на 19 добровольцах. Участникам эксперимента крепили электроды над верхней частью височной коры левого полушария – именно эта область отвечает за усваивание иностранных слов и грамматических конструкций. Испытуемые изучали выдуманный язык, и люди, которым проводили стимуляцию, запоминали абракадабру успешнее, чем те, кому лишь имитировали процедуру.
Австралийские ученые обнаружили, что при электростимуляции более споро решаются математические задачи. В США с помощью tDCS прокачивают мозг военнослужащих – она помогает им набирать больше очков во время тренировок на симуляторах. Также предпринимаются попытки за счет стимуляции нейронов повысить результаты спортсменов – ведь такого рода «допинг» еще не успели запретить. Словом, создается впечатление, что tDCS способна улучшить любые навыки, используемые нами в повседневной жизни. И, разумеется, нашлось немало людей, пожелавших безо всяких усилий стать быстрее, выше и сильнее.
ХАЛЯВА, ПРИДИ!
Возможность сделать себя умнее без многочасового сидения за учебниками (или в дополнение к нему), конечно, многим показалась привлекательной. В США уже сложилось целое сообщество, члены которого занимаются самостоятельной стимуляцией мозга. Они с удовольствием делятся своими результатами и рассказывают новичкам, как собрать устройство для электростимуляции в домашних условиях.
В 2015 году Стэнфордский университет провел исследование, которое показало, что «разгоняют мозги» преимущественно мужчины (94% участников сообщества). У многих из них есть высшее образование (64%), что неудивительно, ведь в первую очередь о технологии можно узнать из научных статей. Большинству участников сообщества от 20 до 30 лет. Второй же всплеск интереса к технологии наблюдается среди участников старше 50. Поскольку есть данные, что транскраниальная электростимуляция постоянным током улучшает когнитивные способности, люди таким образом пытаются компенсировать нарушения памяти и внимания, которые могут возникнуть с возрастом.
В нашей стране пока нет столь обширного и сплоченного сообщества, как в Штатах. Однако и в России можно без проблем купить устройство для tDCS. А те, кто хоть немного знают физику, при желании легко собирают его дома.
Не все так однозначно
Не все исследования подтверждают эффективность транскраниальной стимуляции постоянным током для улучшения когнитивных способностей. Шведские психологи с ее помощью пытались улучшить память мужчин и женщин в возрасте 65-75 лет, не имевших диагностированных умственных нарушений. Увы, на результаты их подопечных повлияли регулярные тренировки памяти, а вот электростимуляция не оказала никакого эффекта.
ПОЧЕМУ ЖЕ УЧЕНЫЕ ПРОТИВ?
Казалось бы, транскраниальная электростимуляция обладает сплошными преимуществами. Однако специалисты не в восторге от многочисленных домашних экспериментов. Некоторые из них даже объединились и опубликовали в известном медицинском журнале Annals of Neurology открытое письмо для любителей «разогнать» мозг.
Исследователи предупреждают: несмотря на кажущуюся простоту и пользу tDCS, люди еще многого о ней не знают. Например, авторы письма обращают внимание на продолжительность курса. Как правило, научные эксперименты длятся максимум пару месяцев. Однако некоторые любители стимулируют свой мозг каждый день в течение многих месяцев и даже лет. И никто не знает, к чему это приведет. Хотя благодаря армии биохакеров, которые с легкостью ставят эксперименты на себе, мы наверняка скоро это выясним.
Следующий момент – точно не известно, сколько по времени должна длиться процедура. Неофиты считают – чем больше, чем лучше. А ведь стимуляция дольше 20 минут может повредить кожу под электродами, вплоть до ожогов! Также любители не учитывают, что во время стимуляции происходит не точечное воздействие на выбранную область, но и на все области вокруг. Какие зоны мозга еще будут затронуты, сложно предсказать. Неудивительно, что, как говорит один из авторов письма невролог Рой Гамильтон, стимуляция может улучшить одни способности и одновременно нарушить другие.
Проблема также в том, что у каждого человека своя карта мозга с присущими лишь одному ему особенностями. Универсальные схемы расположения электродов на голове и теле, которых так много в сети, далеко не всегда срабатывают. Поэтому доморощенные умельцы многое выясняют экспериментальным путем. Стимулируют определенную зону, после чего анализируют свои ощущения. Кроме того, если внимательно вчитываться в отчеты о результатах экспериментов, можно обнаружить, что польза от tDCS не такая безусловная. Иногда процедура может дать эффект, обратный ожидаемому, например, в том случае, если испытуемый – левша, а протокол эксперимента был разработан для правшей. Пол, возраст, гормональный статус, принимаемые лекарства – все это способно повлиять на результат. Есть также сведения, что эффект зависит от того, чем занят человек во время стимуляции: ест, читает книгу, играет в компьютерные игры или медитирует. Конечно, рано или поздно у науки появятся ответы на все эти вопросы и tDCS, вполне возможно, станет рядовой процедурой, расширяющей наши возможности. Пока же каждый сам для себя просчитывает плюсы и минусы – которых, как мы видим, может оказаться слишком много.
На сегодня известно о таких достаточно редких, но возможных побочных эффектах tDCS: головная боль, тошнота, ожоги, раздражение кожи, зуд в месте контакта с электродами, световые «вспышки»-фосфены перед глазами.
Влияние алкоголя на головной мозг
Употребление даже небольшого количества спиртного вызывает расслабление мускулатуры, дает седативный эффект, ощущение эйфории. Механизм опьянения изменяет активность ингибиторных систем, активизирует активность дофаминовых рецепторов, ответственных за получение удовольствия, провоцирует выделение опиоидных пептидов, стимулирует работу серотонинергической системы. Эти изменения происходят очень быстро (за несколько минут после приема первой дозы спиртного). Механизм распределения этанола таков, что его концентрация в тканях головного мозга выше, чем в крови. Из-за этого алкоголь оказывает негативное воздействие на головной мозг даже при употреблении небольших доз, при отсутствии других симптомов опьянения или интоксикации.
При умеренном употреблении алкоголя деятельность нейронов подавляется. Это проявляется нарушениями памяти, снижением умственной активности, нарушениями внимания. Если человек употребляет спиртное регулярно, нейроны погибают, и такие изменения становятся необратимыми. Их гибель провоцирует появление участков некроза, локальных кровоизлияний. Кора головного мозга получает органические повреждения. Возникает угнетение подкорковых структур (ствола, базальных ядер, мозжечка).
Заказать лечение алкоголизма
Работаем круглосуточно, опытные врачи, 100% анонимно.
При длительном употреблении спиртного, если зависимость уже сформирована, объем головного мозга уменьшается, возникают нарушения его когнитивных функций. Часть этих нарушений проявляется сразу (способность человека к мыслительной деятельности становится ограниченной). Другие увеличивают риск наступления раннего слабоумия, болезни Альцгеймера, нарушений памяти и т.п.
Если человек употребляет алкоголь в больших количествах, нейроны получают оксидативные повреждения (наступает их быстрая гибель из-за окисления). Сильное алкогольное опьянение опасно разрывом капилляров головного мозга, инсультом. В таких случаях нужна неотложная медицинская помощь.
Алкоголь — убийца клеток мозга
Описывая влияние этилового спирта на головной мозг, нужно рассказать, как он воздействует на основные зоны органа:
- Мезолимбическая система. Дофаминергический нервный путь, связывающий вентральную область покрышки среднего мозга и черную субстанцию с различными структурами лимбической системы. Важен для поддержания памяти, сохранения здорового эмоционального фона, обучения и нейроэндокринной регуляции. При использовании высоких доз алкоголя работа мезолимбической системы частично блокируется. Из-за этого у человека сохраняется лишь одно желание — получать удовольствие.
- Гиппокамп. Часть обонятельного мозга и гиппокамповой формации. Принимает участие в формировании эмоций, способствует переходу кратковременной памяти в долговременную. Помогает ориентироваться в окружающем пространстве. При повреждении гиппокампа спиртным любая интеллектуальная деятельность становится трудно реализуемой. Умственные способности человека сильно снижаются.
- Кора головного мозга. Структура, необходимая для продуктивного мышления. Алкоголь приостанавливает ее работу. Тогда зависимый становится уверенным в себя, неспособным оценить опасность возникшей ситуации. Он с трудом обрабатывает поступающую информацию. Из-за этого ведет себя странно, неадекватно.
- Гипоталамус, гипофиз. Нужны для полноценной гормональной регуляции. Спиртное тормозит их работу. Следствием такого воздействия являются гормональные нарушения, приводящие к бесплодию и другим серьезным заболеваниям.
- Мозжечок. Один из самых важных мозговых отделов. Необходим для координации движений и пространственной ориентации. Если выпить большую дозу спиртного, мозжечок не сможет нормально работать. Лучшее тому доказательство — шаткая походка пьяных людей.
- Миндалевидное тело. Играет ключевую роль в возникновении эмоций. Если эта зона повреждена, человек утрачивает чувство страха. Вот почему алкозависимые часто совершают поступки, несущие угрозу их здоровью и жизни.
Какой бы участок мозга мы не начали описывать, найдутся доказательства, что спиртное наносит ему огромный урон. Акцент был сделан именно на этих зонах, так как сбои в их работе всегда более явные и продолжительные.
XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2021
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Влияние информационных технологий на здоровье человека
Статья посвящена информационным технологиям, которые являются важной составляющей жизни человека в современном мире, и уровню их влияния на физическое и психологическое здоровье людей. Развитие информационнных технологий привело не только к положительным, но и отрицательным последствиям.
The article is devoted to information technologies, which are an important component of a person’s life in the modern world, and the level of their influence on the physical and psychological health of people. The development of information technologies has led not only to positive, but also negative consequences.
Ключевые слова: Интернет, технологии, инфомационные технологии, физическое здоровье, психологическое здоровье.
Key words: Internet, technologies, information technologies, physical health, psychological health.
В наши дни невозможно представить себе ту или иную область (производство, науку, культуру, спорт и экономику), где не применялись бы информационные технологии. Компьютеры помогают человеку в работе, развлечении, образовании и научных исследованиях.
Вопросы компьютеризации, влияние компьютера на здоровье человека являются одной из важных проблем современности. Компьютер влияет на все биологические характеристики организма человека, и в первую очередь, на его физическое и психическое здоровье. И сследования, проведенные в ряде стран, установили, что пользователи ПК и мониторов имеют широкий спектр заболеваний, которые теперь относятся к профессиональным. Это болезни глаз и зрительный дискомфорт, изменения костно-мышечной системы, стресс и его последствия, кожные заболевания, отрицательное влияние на исход беременности, расстройства нервной системы и др.
Проведенные в мире исследования показали, что в помещениях, где установлены компьютеры или другое оборудование, значительно отличается температура воздуха, освещенность и электромагнитные поля. Когда все устройства ПК включены, в районе рабочего места оператора формируется сложное по структуре электромагнитное поле. Реальную угрозу для пользователя компьютера представляют электромагнитные поля. Как показали результаты многочисленных научных работ, монитор ПК является источником:
— слабых электромагнитных излучений в низкочастотном и высокочастотном диапазонах (2 Гц – 400 кГц);
— излучения видимого диапазона.
Человеческое зрение абсолютно не адаптировано к компьютерному экрану, мы привыкли видеть цвета и предметы в отраженном свете, что выработалось в процессе эволюции.
Отечественные и зарубежные исследования показывают, что более 90% пользователей компьютеров жалуются на жжение или боли в области глаз, чувство песка под веками, затуманивание зрения и др. Комплекс этих и других характерных недомоганий с недавнего времени получил название «Компьютерный зрительный синдром». Влияние работы с монитором в значительной степени зависит от возраста пользователя, от состояния зрения, а также от интенсивности работы с дисплеем и организации рабочего места.
Еще одна опасность, связанная с компьютером, это малоподвижный образ жизни. Люди, чья работа связана с компьютером, вынуждены проводить перед ним достаточно много времени ежедневно.Это не может не сказаться на опорно-двигательном аппарате человека, на скелете и мышцах. Часто болят кости, особенно жалуются на боли в спине и пояснице. Постоянное сидение это нагрузка на позвоночник, нередко у людей, ведущих такой образ жизни, бывает искривление позвоночника, истончение костной ткани, артрит суставов и множество других вытекающих отсюда заболеваний. Еще одна очень распространенная проблема это так называемый «туннельный синдром запястья», который появляется вследствие повреждения срединного нерва, который проходит между сухожилиями. Он нередко поражает людей, чья работа связана с однообразными движениями руками, в том числе и людей работающих за компьютером, и проявляется у чаще у людей более старшего возраста в виде мучительных болей в руках.
Отрицательное влияние информационных технологий оказывается не только на физическое здоровье человека, но и на психологическое. Современные технологии и стиль жизни оказывают огромное влияние на нашу психику. Часто, даже сами того не осознавая, мы делаем все для того, чтобы нанести вред своему здоровью . Большинство людей начинают свое утро с просмотра новостей, а завершают его лежа в постели с телефоном, и опять же читая последние новости – благодаря достижениям современных технологий. Ежедневно и ежечасно количество информации только растет. Очень часто мы углубляемся в неважные и лишние подробности, касающиеся катастроф, аварий или природных катаклизмов, количество убитых и раненых. Одним из последствий постоянного поглощения негативной информации становятся психологические проблемы, в частности, тревожность. Так случилось, что информационное поле, в котором мы постоянно находимся, передает в основном только страх и негатив.
Отрицательное влияние информационных технологий на человека не ограничивается только воздействием негативных новостей или изменением формата общения. Мы также страдаем от того, что пытаемся купить как можно больше инновационных устройств, бесполезных новых моделей телефонов и компьютеров.
Известно, что мозг реагирует одинаково на реальную ситуацию и вымышленные события, которых на самом деле не было. Поэтому, получая негативную информацию из разных источников в интернете, вы подвергаете свой мозг лишнему стрессу, ведь он реагирует так, как будто это произошло непосредственно с вами.
Таким образом, можно сделать следующий вывод － информационные технологии оказывают огромное влияние на жизнь человека и на его здоровье. Пренебрегая рекомендациями об безопасном поведении при использовании информационных технологий, человек может приобрести различные заболевания.
Когда не видишь
– Одно из заболеваний, которым занимаются нейроофтальмологи, – монокулярная слепота. Чем она опасна?
– Это потеря зрения на один глаз. Такое поражение может говорить о воздействии на мозг. К примеру, может быть опухоль или гематома. Тогда нужно делать операцию, а после уже делать прогноз. Если обратились быстро, есть шанс вернуть зрение.
– На какое заболевание указывает временная слепота?
– Чаще всего это ишемия – нарушение кровоснабжения, спазм сосудов, тромбоз. Полная внезапная слепота на оба глаза может указывать на двусторонний инсульт в затылочной области. В таких случаях зрение восстановить чаще всего уже нельзя.
– Считается, что постоянная работа за компьютером приводит к ухудшению зрения. Почему же есть люди, на которых это не влияет?
– Не всё так однозначно. Во-первых, влияние компьютера на зрение зависит от особенностей организма. Во-вторых, мы наблюдаем эволюцию глаза. За последние годы у людей сильно увеличилась зрительная нагрузка. Двадцать лет назад не было тенденции к тому, что у сорокалетних людей развивается близорукость, причина которой в том, что слабеет соединительная ткань и глаз начинает увеличиваться. Сейчас же это в порядке вещей, всё больше людей в этом возрасте страдают миопией. Думаю, вскоре от учёных мы узнаем точные причины таких процессов.
– Реально ли предотвратить ухудшение зрения и улучшить его?
– Если у человека близорукость, нужно тренировать глаз, чтобы он смотрел и далеко, и близко. Ресурсы органа постепенно иссякают, потому мышца перестает работать. Поэтому надо заниматься. Гимнастика для глаз – это не миф, она действительно помогает. У меня были пациенты, которые приходили со зрением минус две диоптрии, а после лечения (тренировка глаз, процедуры, электростимуляция, расслабляющие мышцу глаза капли) мы добились того, что им стали не нужны очки.
