В перспективе разработка может лечь в основу более точной реабилитации после инсультов и создания новых нейроинтерфейсов. Результаты исследования опубликованы в международном журнале Scientific Reports.
«Разработки наших ученых не только расширяют границы фундаментального знания. Они закладывают основу для будущих медицинских и технологических решений, которые могут изменить качество жизни тысяч людей, нуждающихся в реабилитации после инсультов или травм», — подчеркнула заместитель председателя правительства Нижегородской области, и. о. министра науки и высшего образования региона Екатерина Солнцева.
Что удалось увидеть
Участникам эксперимента показывали изображения с заданием выбрать палец для нажатия кнопки. В разные моменты выполнения задачи ученые кратковременно воздействовали на отдельные участки коры мозга с помощью магнитного импульса — безопасной методики, применяемой в научных исследованиях.
Ключевым стало не само воздействие, а способ анализа результатов. Вместо того чтобы измерять только общее время реакции, исследователи разделили его на два этапа:
— время, затрачиваемое на обдумывание решения;
— время, необходимое для подготовки движения.
Это позволило выявить различия, которые обычно остаются незаметными.
Воздействие на одну из зон, связанную с планированием движения, сокращало общее время реакции примерно на четыре сотых секунды. Однако анализ показал: ускорение происходило не за счет более быстрого принятия решения, а благодаря ускорению подготовки движения.
При воздействии на другие соседние зоны картина оказалась иной: подготовка движения ускорялась, но этап анализа информации удлинялся. В результате общее время реакции почти не менялось. Без такого разделения фиксировалось бы полное отсутствие эффекта.
«Раньше мы видели лишь общую картину — ускорилась реакция или замедлилась. Теперь мы можем заглянуть внутрь этого процесса и понять, что именно изменилось: стало ли человеку легче анализировать информацию или его мозг быстрее отдал команду мышцам. Это как перейти от измерения общей скорости автомобиля к детальной диагностике работы его двигателя и трансмиссии», — поясняет руководитель Центра нейроморфных вычислений Университета «НЕЙМАРК», директор НИИ нейронаук ННГУ им. Н. И. Лобачевского Сусанна Гордлеева.
Где это может применяться
Точное понимание того, на каком этапе возникает нарушение, особенно важно для реабилитации после инсульта. В России ежегодно фиксируются сотни тысяч таких случаев, и восстановление часто занимает месяцы и годы. Возможность различать, нарушен ли этап анализа информации или запуск движения, позволяет выстраивать более адресные программы терапии.
Перспективным направление рассматривается и для лечения болезни Паркинсона, при которой страдает моторная составляющая действий.
Кроме медицины, метод имеет значение для развития нейроинтерфейсов — систем, считывающих намерения человека для управления протезами или цифровыми средами. Если технология способна различать стадию размышления и стадию подготовки движения, такие решения могут работать точнее.
От лаборатории к рынку
Работа нижегородских учёных объединяет нейрофизиологию и математический анализ — подход, который сегодня становится стандартом в исследованиях когнитивных процессов.
«Университету “НЕЙМАРК“ принципиально важно не просто участвовать в передовых исследованиях, а формировать новые научные стандарты — на стыке нейронаук, математики и технологий. Мы видим в этом исследовании основу для дальнейшего развития наших образовательных и исследовательских программ в области нейротехнологий», — отметила директор Университета «НЕЙМАРК» Гульнара Биккулова.
Для Нижегородской области подобные проекты вписываются в более широкую стратегию развития компетенций в сфере нейротехнологий. Мировой рынок решений на стыке медицины, искусственного интеллекта и интерфейсов «мозг — компьютер» демонстрирует устойчивый рост. Участие в создании методической и научной базы усиливает позиции региона — не только как исследовательской площадки, но и как потенциального участника формирующегося рынка нейротехнологий.
Подпишитесь: Больше новостей о развитии региона в нашем телеграм-канале, группе ВКонтакте и МАХ.
Реклама. Рекламодатель АНО "Проектный офис Стратегии развития Нижегородской области" ИНН 5260459437 strategy.nobl.ru, erid: 2SDnjdhgXpM