Das Synchronisieren von Rhythmen in zwei Bereichen der Frontallappen des menschlichen Gehirns kann ein wirksames Mittel zur Verbesserung der Fähigkeiten und zur Behandlung neurologischer Erkrankungen sein.
Der Neurophysiologe Robert Reinhart von der University of Oregon (USA) hat eine Methode zur Beeinflussung des Gehirns entwickelt, um das Lernen, die Selbstkontrolle, die Aufmerksamkeit, das Verfolgen und Korrigieren von Fehlern zu verbessern. Mit seiner Hilfe ist es jedoch möglich, den gegenteiligen Effekt zu erzielen - die Patienten für eine Weile zu "trüben" und sie dann in ihren normalen Zustand zurückzubringen. Die experimentellen Ergebnisse sind in einem Artikel beschrieben, der in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht wurde.
In seinen Experimenten verwendete Robert Reinhart die Methode der Mikropolarisation oder der transkraniellen Gleichstromstimulation des Gehirns (hochauflösende transkranielle Gleichstromstimulation). Die Patienten (insgesamt 30) wurden auf eine Gummikappe mit einer großen Anzahl kleiner Elektroden gesetzt, die die gesamte Kopfhautoberfläche mit einem dichten "Netz" bedeckten. Mit ihrer Hilfe war es möglich, sowohl verschiedene Bereiche des Gehirns mit einem kleinen konstanten elektrischen Strom zu stimulieren als auch gleichzeitig ein Elektroenzephalogramm (EEG) zu erstellen - um die spontane elektrische Aktivität von Nervenzellen aufzuzeichnen.
3D-Modell eines menschlichen Kopfes mit Elektroden zur transkraniellen Hirnstimulation. Foto: Soterix Medical
Die Frequenz ist ein wichtiges Merkmal des EEG. Anhand dessen werden die sogenannten Gehirnrhythmen unterschieden: Alpha, Beta, Gamma, Delta und Theta. Jeder von ihnen ist mit einer bestimmten Erkrankung verbunden und kann in bestimmten Situationen in verschiedenen Teilen des Gehirns beobachtet werden. Wenn Sie also die Elektroden mit offenen Augen am Hinterkopf einer Person anbringen, zeichnet diese den Beta-Rhythmus (Frequenz 14-40 Hz) auf, der für die aktive Arbeit von Neuronen charakteristisch ist, da visuelle Informationen im Occipitalcortex verarbeitet werden. Wenn Sie jedoch die Augen schließen, ändert sich der Rhythmus an derselben Stelle in Alpha (8-13 Hz), was auf einen Ruhezustand hinweist.
Reinhart interessierte sich für einen anderen Rhythmus - Theta (4-8 Hz). Darüber hinaus in zwei spezifischen Bereichen des Gehirns: dem medialen frontalen Kortex und dem lateralen präfrontalen Kortex. Beide befinden sich in unseren Frontallappen. Der erste wird wie ein Alarm aktiviert, wenn wir einen Fehler machen, wenn jemand sagt, dass wir falsch liegen oder etwas uns überrascht. Die zweite hält bestimmte Regeln und unsere Ziele, hilft bei Entscheidungen.
Mit Hilfe einer gezielten, gezielten Stimulation dieser Zonen gelang es dem Neurophysiologen, eine präzise Synchronisation ihrer Theta-Rhythmen zu erreichen. Beide Bereiche begannen miteinander zu arbeiten und waren miteinander verbunden. Es stellte sich heraus, dass in diesem Fall die Probanden die ihnen zugewiesene Aufgabe viel besser ausführen. In den Experimenten mussten sie alle 1,7 Sekunden einen Knopf drücken, wobei sie sich ausschließlich auf ihr inneres, subjektives Zeitgefühl stützten. In regelmäßigen Abständen gab das Computersystem den Probanden Feedback zur Wirksamkeit ihrer Aktionen: "zu schnell", "sehr langsam", "genau".
Es stellte sich heraus, dass die Synchronisation der Theta-Rhythmen der beiden Gehirnregionen es den Patienten ermöglichte, viel schneller zu lernen, den Knopf rechtzeitig zu drücken. Während die Desynchronisation sie im Gegenteil "dümmer" machte. Das interessanteste war jedoch ein anderes Ergebnis: In einem der Versuchsreihen störte Reinhart durch elektrische Stimulation die natürliche synchrone Wechselwirkung zweier Teile des Kortex, was auch die Testergebnisse verschlechterte. Dann änderte er sofort die Stimulationsparameter, "rettete" die Probanden und ließ das Gehirn wieder miteinander arbeiten. Dies brachte die Teilnehmer sehr schnell zu ihren natürlichen Fähigkeiten zurück.
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Laut dem Neurophysiologen kann die transkranielle Stimulation bestimmter, genau definierter Bereiche des Gehirns mit Gleichstrom zu einem "magischen Werkzeug" werden, ähnlich wie bei den Tablets aus dem Film "Areas of Darkness". Mit seiner Hilfe wird es möglich sein, ihre Fähigkeiten gegenüber gesunden Menschen signifikant zu verbessern sowie Patienten mit Aufmerksamkeitsdefizitstörung, Angstzuständen, geistiger Behinderung oder einem Verlust ihrer kognitiven Funktionen aufgrund von Schlaganfall oder Trauma zu helfen.
Die Methode sieht auch vor dem Hintergrund vielversprechend aus, dass bisher keine wirkliche Wirkung eines beliebten Nootropikums (wie Piracetam oder Phenotropil) nachgewiesen wurde, obwohl Pharmaunternehmen sie aktiv auf dem Markt bewerben.
DANIIL KUZNETSOV
