На основе транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) учёные ННГУ им. Н.И. Лобачевского и Балтийского федерального университета им. И. Канта (Калининград) разрабатывают нейроинтерфейс для ускорения реакций у пожилых людей.
«Стимулирование коры головного мозга короткими магнитными импульсами широко используется для лечения депрессии, дефицита внимания и других функциональных нарушений. Эту технологию мы планируем использовать для ускорения реакций человека. ТМС может быть эффективна и при реабилитации после травм двигательного аппарата и для усовершенствования спортивных тренировок», — рассказала автор исследования, профессор кафедры нейротехнологий ННГУ Сусанна Гордлеева.
С помощью коротких магнитных импульсов нижегородские нейробиологи уже научились ускорять работу участков головного мозга, отвечающих за обработку зрительных команд и координацию движений. Активность мозга учёные изучали в том числе на известной оптической иллюзии — кубике Неккера.
«Кубик Неккера — это прозрачный куб, в зависимости от нашей интерпретации его грани могут смотреть налево и направо. Мы усложнили задание и использовали несколько изображений кубиков, направление граней оценивалось по их толщине. По данным ЭЭГ, магнитная стимуляция активных зон мозга ускорила выполнение заданий на 20% и такой эффект сохранялся до полутора часов», — сообщила Сусанна Гордлеева.
Учёные предполагают, что повторные сеансы магнитной стимуляции сделают эффект ускорения реакций мозга накопительным.
Состояния мозга, при которых обработка информации нарушалась, фиксировались сверхточной нейросетью. На основе этих данных был создан метод машинного обучения, который по ЭЭГ может предсказывать ошибки человеческого мозга в реакциях на зрительные стимулы или в тестах на координацию движений.
В 2024 году учёные ННГУ планируют разработать нейроинтерфейс для ускорения реакций в режиме реального времени. Технология глубокого машинного обучения позволит предсказывать ошибки человека, в этом случае в мозг будет послан магнитный импульс и ошибки не произойдёт.
Исследования ведутся в рамках федеральной программы «Приоритет 2030» при участии учёных БФУ им. И. Канта.
Результаты опубликованы в международных журналах Frontiers in Behavioral Neuroscience, Sensors и Mathematics.