Ученые выяснили, чем на самом деле управляет человек, когда сталкивается с задачей самостоятельно повлиять на активность собственного мозга. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Впервые о нейрообратной связи как о методе, с помощью которого можно научить человека регулировать электромагнитную активность головного мозга, заговорили в 1960 годы в связи с исследованиями Джозефа Камиа из Чикагского университета. Как показал Камиа, суть этого явления в том, что, с одной стороны, человек, получая обратную связь о своей мозговой активности, учится влиять на эту активность, а с другой стороны, учится определять текущее состояние своей мозговой активности.

В эксперименте, который провели исследователи Центра нейроэкономики и когнитивных исследований и Института проблем машиноведения РАН, с помощью электроэнцефалографии оценивалась интенсивность альфа-активности мозга (альфа-волны связаны с умением человека расслабляться, способностью справляться со стрессом, а также усваивать новую информацию). Испытуемые видели информацию о своей альфа-активности в виде насыщенности красного цвета экрана монитора и старались мысленно сделать этот цвет более насыщенным.

В исследовании приняли участие 18 человек, 9 из которых (экспериментальная группа) получали реальную обратную связь о своих усилиях, то есть видели ту насыщенность цвета, которая отражала текущий уровень альфа-активности. А контрольная группа получала ложную обратную связь, то есть изменения интенсивности цвета не были связаны с уровнем альфа-активности мозга этих испытуемых.

На протяжении двух дней обе группы проходили пять сессий эксперимента в день, по две минуты каждая. Ученые не предлагали испытуемым никакой стратегии, с помощью которой они могли бы улучшить показатели.

В экспериментальной группе в конце первого дня у всех участников эксперимента альфа-активность выросла, в начале второго дня ее показатели были чуть ниже, чем в конце первого, но в течение дня продолжали расти и превысили значения конца первого дня. Двух дней тренировки в этих условиях оказалось достаточно для того, чтобы альфа-активность выросла. В контрольной группе ученые этого не зафиксировали.

Альфа-активность нестационарна и появляется в виде особых всплесков, каждый из которых может быть охарактеризован длительностью и амплитудой. Кроме того, важный параметр — это число таких всплесков в единицу времени.

После того как экспериментаторы сравнили динамику изменения этих параметров в процессе тренировки у всех участников в разные дни, выяснилось, что значительнее всего изменяется именно число альфа-всплесков в единицу времени. То есть, получая нейрообратную связь, человек учится управлять входом в целевое альфа-состояние. Это новые данные в исследованиях механизмов нейрообратной связи.

Тренировки в парадигме нейрообратной связи помогают сократить вероятность припадков у больных эпилепсией, снять некоторые проявления СДВГ (синдрома дефицита внимания и гиперактивности) и облегчить состояние человека при депрессии. Кроме того, нейрообратная связь как технология помогает спортсменам управлять их психоэмоциональным состоянием. Также она используется для улучшения памяти, внимания и повышения способности человека сосредотачиваться.