Пока вы спите, ваш мозг упорядочивает и сохраняет все, что вы узнали за день и что будет необходимо вашей памяти завтра, на следующей неделе или в следующем году. Многие люди, особенно с неврологическими заболеваниями, страдают от ухудшения памяти, которое влияет на их повседневную жизнь. Ученые Школы медицины при Университете Северной Каролины сообщили, что использование транскраниальной стимуляции с использованием переменного тока (tACS) может улучшить определенную активность мозга во время сна и память у здоровых людей.

Их исследование, опубликованное в журнале Current Biology, предлагает неинвазивный метод, который может потенциально помочь миллионам людей с такими расстройствами, как аутизм, болезнь Альцгеймера, шизофрения и серьезным депрессивным расстройством.

Многие годы ученые записывали электрическую активность мозга, которая колебалась или менялась во время сна; на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) она представлена в виде волн. Эти волны называются сигма-ритмами, и ученые подозревают, что они участвуют в каталогизации и хранении памяти во время сна.

«Но мы не знали, могут ли сигма-ритмы активировать или даже вызывать воспоминания, которые будут сохраняться и консолидироваться», говорит старший автор исследования Флавио Фрелих, кандидат технических наук, доцент кафедры психиатрии и член UNC Neuroscience Center. «Они могли быть просто побочным продуктом других процессов мозга, которые сохраняют в памяти все, что мы изучаем. Но наше исследование показывает, что сигма-ритмы имеют решающее значение для процесса создания воспоминаний, который нам нужен в повседневной жизни. И мы можем направлять их для улучшения памяти».

Впервые за все время группа ученых сообщила, что выборочно направляет сигма-ритмы, не увеличивая также другую природную электрическую активность мозга во время сна. Такое никогда не удавалось проделать с tDCS — транскраниальной электростимуляцией с постоянным слабым током, который подается на кожу голову, о которой мы недавно писали — более популярным методом, чем tACS.

В ходе исследования Фрелиха, 16 участников мужского пола прошли через скрининг ночи сна перед двумя ночами сна для исследования.

Перед тем, как отходить ко сну каждую ночь, все участники выполняли два обычных упражнения на память — ассоциативное сопоставление слов и постукивание пальцами в определенной последовательности. В ходе обеих ночей испытаний каждому из участников разместили электроды в определенных местах на голове. Во время сна в одну из ночей каждый человек получил tACS — переменный ток слабого электричества, синхронизированный с естественными сигма-ритмами мозга. Во время сна в другую ночь каждый человек получил фиктивную стимуляцию как плацебо.

Каждое утро ученые заставляли участников проделывать одни и те же стандартные тесты на память. Команда Фрелиха не выявила никаких улучшений в выполнении тестов по ассоциативному сопоставлению слов, но зато — существенное улучшение в тестах на моторику, сравнивая с результатами в другие ночи.

«Налицо прямая причинно-следственная связь между рисунком электрической активности сигма-римтов и процессом консолидации моторной памяти», говорит Фрелих.

Кэролайн Лустенбергер, доктор наук, первый автор и постдокторант в лаборатории Фрелиха, говорит, что результаты не могут не радовать, поскольку сигма-ритмы, а также формирование памяти связаны с рядом расстройств вроде шизофрении и болезни Альцгеймера. Ученые питают надежду, что сигма-ритмы могут стать новым типом лечения расстройств памяти и когнитивных нарушений.

Следующим шагом, по словам Фрелиха, будет попытка осуществить аналогичную неинвазивную стимуляцию мозга у пациентов с нарушениями сигма-ритмов.

Ранее команда Фрелиха уже использовала tACS для высвобождения творческого потенциала за счет стимуляции природных альфа-колебаний мозга. Это доказало жизнеспособность идеи. Да, мы действительно можем влиять на конкретные мозговые волны, которые проявляются, когда мы творим, спим или медитируем.