В пилотном исследовании на людях ученые из Медицинской школы Университета Миннесоты и Массачусетской больницы общего профиля показали, что можно улучшить определенные функции человеческого мозга, связанные с самоконтролем и гибкостью ума, путем объединения искусственного интеллекта с целевой электрической стимуляцией мозга.
Результаты получены в ходе исследования на людях, проведенного в Массачусетской больнице общего профиля в Бостоне среди 12 пациентов, перенесших операцию на головном мозге связанную с эпилепсией — процедура, при которой сотни крошечных электродов размещаются по всему мозгу, чтобы зафиксировать его активность и определить, область возникновения припадков.
Ученые определили область мозга — внутреннюю капсулу — которая улучшала психические функции пациентов при стимуляции небольшим количеством электрической энергии. Эта часть мозга отвечает за когнитивный контроль — процесс перехода от одного образа мышления или поведения к другому, который нарушается при большинстве психических заболеваний.
Команда разработала алгоритмы, позволяющие отслеживать способности пациентов к когнитивному контролю, как по их действиям, так и непосредственно по активности мозга, уже после завершения хирургического вмешательство. Контролирующий метод обеспечивал усиление стимуляции всякий раз, когда пациенты становились хуже на лабораторных тестах когнитивного контроля.
Исследование впервые показывает, что:
- Определенная психическая функция человека, связанная с психическим заболеванием, может быть надежно улучшена с помощью точно направленной электрической стимуляции;
- В структуре внутренней капсулы мозга есть определенные части, которые особенно эффективны для улучшения когнитивных функций;
- Алгоритм с обратной связью, используемый в качестве контроллера, был вдвое эффективнее, чем стимуляция в случайные моменты времени.
Некоторые пациенты помимо эпилепсии испытывали сильное беспокойство. Получив когнитивную стимуляцию, они сообщили, что их тревожность уменьшилась, и у них появилась возможность отвлечься от стресса и сосредоточиться на своих мыслях. Исследователи предполагают, что этот метод можно использовать для лечения пациентов с тяжелой и устойчивой к лекарствам тревожностью, депрессией или другими расстройствами.
Команда исследователей сейчас готовится к клиническим испытаниям. Поскольку цель по улучшению когнитивного контроля уже одобрена Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для глубокой стимуляции мозга. Это исследование может быть выполнено с помощью существующих инструментов и устройств — после того, как испытание будет официально одобрено — и перевод этого подхода в современные медицинские практики может быть быстрой.
