Нейробиологи выяснили, как работает мозг перед прыжком
Ученым впервые удалось зафиксировать вне стен лаборатории колебания в мозге, связанные с подготовкой и выполнением движений, 29 января сообщает научный портал bioRxiv.
Научный эксперимент оказался успешным, когда была осуществлена запись мозговых волн у экстремалов, готовящихся прыгнуть с высоты в 192 м с банджи-канатом. Один из самых распространенных методов изучения функционирования мозга — метод электроэнцефалографии. В этом методе электроды накладываются на голову испытуемого и экспериментаторы записывают энцефалограмму — потенциалы головного мозга.
За десятилетия, прошедшие со времени первого эксперимента 60-х годов, потенциал готовности так и не был измерен в реальной ситуации. Дело в том, что сдвиг напряжения находится в диапазоне лишь нескольких миллионных долей вольта, поэтому зафиксировать его считалось возможным только в лабораторных условиях.
Сурио Р. Соекадар, психиатр и нейробиолог из университета Тюбингена, со своими коллегами поставили задачу измерить потенциал готовности в повседневной среде, вне стен лаборатории. Кроме того, ученых интересовало, повлияет ли сила воли, необходимая для инициирования акта, на характеристики мозговых потенциалов. В работе им помогали два добровольца, увлекаюшихся клифф-дайвингом (прыжками со скал в воду). На голове у этих добровольцев были прикреплены датчики, которые записывали их мозговые волны в момент, предшествуюший прыжку со второй самой высокой платформы для прыжков банджи в Европе — с 192-метрового моста Европа вблизи Инсбрука в Австрии.
Несколько прыжков было достаточно, чтобы ученые смогли надежным образом измерить потенциал готовности. Это говорит о том, в данной экстремальной ситуации — перед прыжком с банджи — потенциал готовности был очень хорошо выражен. «Еще раз текущий эксперимент показывает, что границы возможного смещаются и что нейротехнология может скоро стать частью нашей повседневной жизни», — сказал руководитель эксперимента Сурио Р. Соекадар.
Результаты исследования будут опубликованы в международном журнале позднее, этой весной, но уже доступны в Интернете на специализированном портале bioRxiv.
Напомним, впервые комплекс колебаний, отражающий процессы подготовки и выполнения движения был записан в 1964 году Хансом-Хельмутом Корнхубер и Людером Декке, которые в строгих лабораторных условиях измеряли мозговые волны у испытуемых, когда те шевелили пальцами. Оказалось, что движению предшествует характерный сдвиг электрического напряжения в мозге — медленное отрицательное колебание, названное потенциалом готовности (ПГ). ПГ начинает развиваться за 1,5–0,5 мс до начала движения, т. е. еще до того, как человек осознает свое собственное сознательное решение действовать.
Колебания потенциалов мозга, связанные с движениями, занимают отдельную область исследований. Нейробиологи стараются установить временные границы протекающих в мозге реакций. Это позволяет выявить целую цепочку скрытых процессов происходящих в коре мозга при подготовке и выполнении движения.
Отметим, что для публикации в журналах, имеющих индекс цитирования, научные статьи должны пройти рецензирование. Для того, чтобы научная общественность могла как можно быстрее ознакомиться с публикацией, многие авторы, как и авторы данного исследования, выкладывают свои пре-рецензионные работы на специальные сайты, как, например, портал bioRxiv.
