Вниманием макак научились управлять, воздействуя на их мозг ультразвуком

ТАСС, 20 мая. Ученые из США научились манипулировать поведением макак-резусов, облучая их мозг с помощью коротких ультразвуковых импульсов. Результаты их работы опубликовал научный журнал Science Advances.

"Наша методика позволяет напрямую управлять активностью нейронов и тем, как они связаны со своими соседями. В теории, это позволяет восстанавливать нормальную работу тех цепочек нейронов, которые почему-то начали работать некорректно. В ближайшие три года мы планируем начать эксперименты на добровольцах, которые хотят избавиться от депрессии", – рассказал один из авторов исследования, профессор Университета Юты в Солт-Лейк-Сити (США) Ян Кубанек.

В последние десять лет нейрофизиологи пытаются понять, какие участки коры и глубинных слоев мозга человека отвечают за различные формы социального или асоциального поведения. К примеру, в 2013 году они выяснили, что определенный участок в префронтальной коре играет роль своеобразного "центра послушания". Если его стимулировать, можно заставить человека подчиняться социальным нормам.

Позже швейцарские и американские исследователи обнаружилив верхней части префронтальной коры своеобразный "центр честности". Если его принудительно "включить", человека можно сделать заметно менее склонным к обману. Аналогичные участки в других регионах мозга оказались связаны с риском, религиозным поведением и другими сложными концепциями, у которых нет аналогов в природе.

Главная цель всех подобных экспериментов, как отмечает Кубанек, заключается в том, чтобы найти такие участки мозга, принудительная стимуляция или блокировка работы которых сможет избавить человека от депрессии, наркотической зависимости, а также​"удалить" неприятные воспоминания или исправить другие проблемы в работе нервной системы.

Как правило, в подобных опытах обычно используют или электроды, которые имплантируют прямо в мозг, или же так называемые ТМС-стимуляторы – генераторы электромагнитных полей, которые могут влиять на электрическую активность во внешних слоях коры мозга. И тот, и другой способ справляются с этой задачей, однако в первом случае нужна нейрохирургическая операция, а второй пока не очень точен.

Ультразвуковой "выключатель" нервов

Экспериментируя с макаками, Кубанек и его коллеги выяснили, что эти методы можно заменить ультразвуком. В ходе опыта ученые сажали обезьян перед дисплеем, на котором справа или слева поочередно появлялись геометрические фигуры. При этом исследователи облучали зрительную кору их правого и левого полушарий узкиим пучками ультразвука и наблюдали за тем, как меняется поведение животных.

Как правило, здоровые люди и приматы в первую очередь смотрят на ту часть экрана, где изображение появилось первым, а при инсультах и других повреждениях мозга эта простейшая реакция нарушается. В большинстве случаев жертвы инсульта обычно смотрят на ту сторону дисплея, с которой у них расположен поврежденный участок коры. При этом можно добиться и обратного эффекта, если вводить в одно из полушарий вещества, которые стимулируют связи между разными отделами мозга.

Нечто похожее, как обнаружили Кубанек и его коллеги, происходит, если обрабатывать ту же область мозга макаки при помощи ультразвуковых импульсов определенной формы длиной в 300 миллисекунд. Подобная процедура в 65% случаев заставляла обезьян смотреть в ту сторону, которую выбирали ученые, и игнорировать вторую половину экрана, даже если картинка появлялась на ней раньше.

Видимые изменения в поведении приматов, по мнению авторов статьи, говорят о том, что ультразвук действительно может менять характер активности облучаемых нейронов и их связей с другими нервными клетками, в чем недавно начали сомневаться некоторые исследователи. При этом, что интересно, после начала облучения сила действия ультразвука на мозг быстро падала.

Это может объяснять то, почему некоторые прошлые опыты, в которых исследователи изучали его действие на нервную систему, закончились безрезультатно. Вдобавок это говорит о том, что мозг адаптируется к подобным раздражителям и пытается скорректировать свою активность для того, чтобы они меньше влияли на его работу. Это нужно учитывать при разработке различных терапий на основе ультразвука, заключают ученые.