Американские исследователи научились влиять на оценку добровольцами незнакомых им лиц, делая ее более позитивной или негативной. Чтобы «промыть мозги», оказалось достаточно томографа и несложной системы обратной связи, стимулирующей разные паттерны активности нейронов передней поясной коры. Об этом рассказывает статья, опубликованная журналом PLOS Biology.

С распространением методов томографии поиск связей между теми или иными функциями мозга и активацией определенных нейронных сетей в его отделах стал едва ли не основным направлением исследований в нейрофизиологии. В частности, было показано, что позитивная или негативная реакция на вид человеческого лица формируется в разных частях мозга, к которым относят миндалевидное тело и поясную кору, базальные ганглии, островковую кору и т.д.

Однако новый метод «ФМРт-декордируемой нейронной обратной связи» (fMRI-decoded neurofeedback, DecNef), предложенный группой японских и американских ученых во главе с Мицуо Кавато (Mitsuo Kawato), показал, что и позитивную, и негативную реакцию можно вызвать, контролируя активность нейронов всего одной области головного мозга, а именно передней поясной коры.

Ученые экспериментировали с группой из 24 здоровых добровольцев. На первом этапе им демонстрировали множество фотографий человеческих лиц и просили оценить свое восприятие по шкале от 1 (совершенно не нравится) до 10 (нравится). Параллельно с помощью фМРТ велась регистрация активности передней поясной коры подопытных. Это позволило выделить паттерны, схемы возбуждения нейронов, соответствующие позитивной или негативной реакции, и тем самым показать, что обе они затрагивают эту область мозга.

На следующем этапе авторы разделили участников на две равные группы и несколько дней спустя провели эксперименты с обратной связью по методу DecNef. Подопытных снова помещали в томограф и демонстрировали им лица, которые раньше они оценивали как абсолютно нейтральные (на 5 баллов). Тем самым ученые вызывали у участников эксперимента «базовую» активность нейронов поясной коры. Затем подопытные видели на экране круг, который им надо было мысленно увеличить в размерах. За успешные манипуляции с кругом участникам эксперимента была обещана денежная награда.

Благодаря томографу ученые могли следить за характером активности нейронов поясной коры подопытного, когда он мысленно совершал манипуляции с кругом. Если возбуждались нейроны, влияющие на механизмы оценки нужным образом (от одной группы испытуемых ученые добивались позитивной реакции, от другой — негативной), то круг на экране действительно начинал увеличиваться, стимулируя подопытного к еще большим усилиям. Таким образом осуществлялась обратная связь между мыслительной деятельностью и задачей, поставленной учеными: первая группа добровольцев стимулировалась к усилению паттернов, связанных с позитивной реакцией, вторая — негативной. О том, что тренировка должна модифицировать эмоциональную реакции на лица, сами добровольцы не догадывались, она происходила неосознанно. С точки зрения подопытных их задача сводилась только к тому, чтобы пытаться мысленно увеличить круг. 

Наконец добровольцев вновь просили оценить по 10-балльной шкале свои эмоции, которые вызывает у них то же самое «нейтральное» лицо. Рассмотрев полученные результаты, авторы пришли к выводу, что такой подход позволяет несильно, но значимо корректировать нейтральную оценку в ту или другую сторону. В среднем позитивную реакцию удалось сдвинуть примерно на 0,6 балла вверх, а негативную — на 0,4 балла вниз. При этом чем выше была активность нейронов в поясной коре во время манипуляций с кругом, тем заметнее менялись реакции подопытного.

Изменения восприятия нейтрального лица при стимуляции «позитивного» (красный) и «негативного» (синий) паттернов нейронной активности; серый соответствует контрольной группе. Kazuhisa Shibata et al., 2016

Сами авторы рассматривают свою работу как демонстрацию возможностей нового метода, считая его необычайно перспективным и в науке, и в медицине, где DecNef может стать, например, эффективным средством коррекции последствий травмирующего опыта. По сообщению пресс-службы Брауновского университета, ученые также осознают потенциальную возможность использования этой технологии во вред — «как вариант «промывания мозгов», но надеются, что эффекты «программирующего» воздействия на мозг будут все-таки ограниченными. Выяснить это помогут новые исследования.

Впрочем, у нового метода уже есть готовый конкурент — транскраниальная магнитная стимуляция. Подход, заключающийся в прямом воздействии на нейроны с помощью слабых электромагнитных полей, активно апробируется для восстановления функции памяти и даже обучения военных летчиков.

Автор: Роман Фишман