Наука и Техника

Наука И Техника
8 августа 2016

США ускоряют спортсменов транскраниальной микрополяризацией головного мозга

США повышают производительность нескольких спортсменов, выступающих на Олимпийских играх в Рио-де-Жанейро, при помощи электрической стимуляции головного мозга. Эта технология в настоящее время не запрещена WADA (Всемирное антидопинговое агентство). Ученые до сих пор неоднозначно оценивают метод, известный с XIX века, однако последние исследования и заинтересованность военных подтверждают его эффективность.

По-английски это называется transcranial direct current stimulation, tDCS. В России по инициативе нейрофизиолога Натальи Бехтеревой применяется термин «транскраниальная микрополяризация», ТКМП. Речь идет о неинвазивном избирательном воздействии постоянным электрическим током силой от 1,5 до 2 миллиампер на головной мозг. Процедура приводит к возбуждению группы нейронов и формированию нервных путей, связанных с различного типа физической или умственной активностью.

Тестированием tDCS на Олимпиаде занимается частная компания Halo Neuroscience, штаб-квартира которой расположена в Сан-Франциско. Стимуляция осуществляется при помощи гарнитуры Halo Sport, которую спортсмены надевают на тренировки. Устройство оснащено парой электродов, прикладываемых к верхней части головы (в районе моторной коры мозга). По замыслу ученых, это повышает эффективность тренировки и выработки нужных навыков. Причем результат сохраняется не в течение дня, а на недели и месяцы.

По словам представителей Halo Neuroscience, спортсмены воспринимают эту технологию положительно. Например, Микель Томас из Тринидада и Тобаго, участвовавший в беге на 110 метров с барьерами на Олимпийских играх 2012 года в Лондоне, заявил об эффективности тренировок с tDCS. Спринтер Хафсату Камара из Сьерра-Леоне отметила, что после tDCS она установила личный рекорд в беге на 100 метров. С Halo Sport также тренировались три американских спортсмена: барьерист Майкл Тинсли, спринтер Майк Роджерс и атлет Саманта Аштерберг.

К Halo Neuroscience проявляют интерес не только спортсмены, но и военные. Министр обороны США Эштон Картер в конце июля сообщил, что Halo Sport предполагается задействовать в программе DIUx (Defense Innovation Unit Experimental). Секретный проект предполагает участие бизнеса в инновационных разработках для военных. Подобные проекты обсуждаются и в Великобритании.

Технология tDCS не запрещена WADA, потому что сведения о ее научных испытаниях противоречивы. Однако военные, спортсмены и частные компании, похоже, уже сделали выбор в пользу технологий стимулирования головного мозга. Неудивительно, что Halo Neuroscience представила результаты собственных исследований гарнитуры Halo Sport на своем сайте (там же предлагается ее и купить), а не в рецензируемых научных журналах.

Компания сообщает, что несколько двойных слепых испытаний, проведенных на добровольцах с использованием Halo Sport и плацебо-гарнитуры, показали эффективность устройства. Эти результаты Halo Neuroscience планирует опубликовать и в рецензируемых изданиях. Тесты, проведенные в 2015 году Ассоциацией лыжного спорта и сноуборда США на прыгунах с трамплина, подтвердили работоспособность устройства.

Также в последнее время растет число публикаций в рецензируемых научных журналах, которые напрямую указывают на эффективность стимуляции головного мозга. На прошлой неделе нейробиологи из США и Швейцарии сообщили, что метод tACS (transcranial alternating current stimulation — «транскраниальная стимуляция переменным током») во время сна может улучшить оперативную память человека, а также способствовать лечению неврологических и психических расстройств. В отличие от tDCS, этот способ, что явствует из названия, использует не постоянный, а переменный ток.

Метод tACS тоже неинвазивный. Один электрод крепится на затылок, другой — на шею или верхнюю часть головы. Второй электрод в три раза больше первого, на который подается переменное напряжение от 5 до 15 вольт. Перед процедурой, проводимой под контролем специалистов, кожа смачивается солевым раствором.

Как полагают ученые, tACS влияет на сигма-ритмы головного мозга человека, регистрируемые электроэнцефалографией. С таким типом электрической активности головного мозга нейробиологи связывают систематизацию и хранение полученной человеком перед сном информации, а также последующие ее извлечение и использование. В ходе экспериментов во время сна стимулировался головной мозг 16 здоровых мужчин. До этого участников экспериментов просили запомнить определенную информацию — пары слов-ассоциаций и совокупность моторных движений (нажатий пальцем). В одну ночь головной мозг добровольцев стимулировался методом tACS, в следующую проводилась фиктивная стимуляция (плацебо).

Каждое утро испытуемые проходили стандартные тесты, позволяющие отследить степень усвоения полученной ранее информации. Прогресса в запоминании слов-ассоциаций выявлено не было, но ученые отметили существенное улучшение в воспроизведении (после tACS по сравнению с плацебо) моторных движений. Ранее эти же специалисты изучали влияние электростимуляции головного мозга на альфа-ритмы и творческую активность. Медики пришли к выводу, что tACS может быть эффективен для профилактики и лечения шизофрении, а также болезни Альцгеймера.

WADA запретило сотни препаратов, способных повлиять на спортивные результаты. В Рио-де-Жанейро, как и ранее, допинговый контроль осуществляется посредством анализа крови и мочи, проводимого, в частности, самыми современными масс-спектрометрами. Эти приборы позволяют определить элементный и изотопный анализ содержащихся в физиологических жидкостях соединений. Применение спортсменами tDCS определить напрямую невозможно.