Увеличение мозговой активности: Мозговая активность — как повысить, увеличить и усилить умственную работу мозга

Мозговая активность — как повысить, увеличить и усилить умственную работу мозга

Умственная активность в том или ином мозговом ритме проявляется круглосуточно, в течение дня и ночи, но если ставится цель улучшения именно высших когнитивных функций (аналитического и абстрактного мышления, памяти и др.), то тогда нужно решить две задачи:

1. Защитить мозг от диффузных и возрастных изменений, деменций, «голодания» (химического, кислородного), воспалений и непосредственных поражений локальных участков мозга.
2. Научить (натренировать) мозг решать любые интеллектуальные задачи путём повышения его нейропластичности и отработки мыслительных навыков.

Проявления мозговой активности

Мозговая активность проявляется электрическими колебаниями – ритмами головного мозга, среди которых выявляют порядка 8 типов колебаний – от альфа- до тау-ритма.

1. Альфа-ритм регистрируется в состоянии покоя и при расслабленном бодрствовании. Как только увеличивается функциональная активность головного мозга, альфа-колебания начинаю затухать вплоть до исчезновения.
2. Бета-волны «отвечают» за высшие когнитивные функции, память, внимание. Угасают при двигательной активации или тактильной стимуляции.
3. Гама-ритм фиксируется при решении интеллектуальных задач, требующих полного сосредоточения внимания.
4. Дельта-ритм регулирует восстановительные процессы мозга (во время сна). Чрезмерное усиление дельта-волн почти всегда связано с нарушениями внимания, памяти и других когнитивных функций.
5. Тета-волны проявляются в момент перехода расслабленного бодрствования в сонливость.
6. Капа-ритм, возникая в височных областях, проявляется при подавлении альфа-ритмов в других областях мозга в процессе умственной деятельности.
7. Мю-колебания наблюдаются только у 10-15 % людей. Возникает при повышенной активности мозга и психическом напряжении.
8. Тау-ритм становится ответом на блокаду звуковых сигналов.

Чтобы оценить состояние человека и его умственную активность, необходимо учитывать соотношение ритмов. Так снижение альфа-колебаний при закрытых глазах с одновременным увеличением бета-активности может говорить о психоэмоциональном напряжении и тревожности. Снижение альфа-активности при закрытых глазах с повышением тета-ритмов становится признаком депрессии.

Изменения, связанные с нарушениями активности головного мозга

Деменции

Приобретённое слабоумие (деменции) проявляется в виде устойчивого снижения познавательного интереса и способности к приобретению новых знаний, ухудшения долговременной и кратковременной памяти, ослаблении абстрактного мышления. В молодости причиной этого, в основном, становятся различные зависимости. В старости чаще всего распространены деменции сосудистого типа, атрофического (болезни Альцгеймера, Пика) и смешанные. Состояние сердечно-сосудистой системы тоже прямо отражается на деятельности мозга. Так, например, при аритмиях могут возникать различные осложнения, которые деструктивно влияют на сердечный выброс, артериальное давление и, как следствие, – на кровоснабжение мозга.

Как правило, причиной сосудистых деменций становится атеросклероз мозговых сосудов, что позволяет отсрочить ухудшение функционирования мозга путём применения сосудосберегающей терапии.

В 2013 году исследователи индийского медицинского института обнаружили, что использование в быту двух языков откладывает деменцию на 4,5 года (в среднем) по сравнению с теми, кто использует в общении только один язык. Однако лучшей профилактикой всё-таки остаются препараты, улучшающие состояние сосудов, а лучшей терапией – противодементные средства.

С учётом того, что одной из причин деменций являются дефицитные состояния (например, витаминов В12, В9, В3, тиамина), то особую роль в профилактике играет витаминосодержащие питание и применения вспомогательных препаратов, компенсирующих недостаток необходимых веществ (витаминных комплексов, БАДов и др.).

Диффузные изменения

Диффузные изменения (то есть, такие, у которых сложно определить чёткую локализацию патологического источника, и поэтому патология воспринимается как проблема мозга в целом) проявляются комплексом симптомов и дезорганизацией биоэлектрической активности головного мозга.

Следствием и признаками диффузных изменений биоэлектрической активности головного мозга становятся:

• нарушение работоспособности человека,
• снижение умственной активности мозга, памяти и внимания,
• психологические трансформации в сторону снижения самооценки, ограничения круга интересов и др.

Диффузные изменения биоэлектрической активности головного мозга обнаруживаются с помощью ЭЭГ. Кроме этого, ЭЭГ потенциально может демонстрировать и ряд других патологий, к которым относится, например, эпилептическая активность.

При эпилепсии возникает характерный электрографический феномен – зависимость между электроэнцефалографическими паттернами и типами регистрируемых припадков.

Паттерны, наиболее изученные в эпилептологии, – это:

• ФОВ (фокальные острые волны),
• ФПР (фотопароксизмальная реакция),
• генерализованные спайк волны.

У всех них есть свой список характерных отклонений (например, судорожные проявления при ФОВ и ФПР). Но ЭЭГ-диагностика связана с рядом сложностей, потому что результаты ЭЭГ практически здоровых людей могут демонстрировать значительные изменения, и в то же время, отсутствие изменений ЭЭГ могут наблюдаться у людей с патологиями.

Электрическая активность мозга выявляет признаки последствий черепно-мозговых травм с диффузным аксональным повреждением мозга. В этом случае ЭЭГ характеризуется устойчивыми или переходящими изменениями подкоркового и/или стволового характеров.

Способ увеличить мозговую активность с помощью смены образа мышления

Существуют специальные приёмы и упражнения, с помощью которых можно повысить активность мозга и его возможности. Однако чтобы умственная активность была стабильно высокой, нужно применять эти примы не время от времени, а систематически, связав их с образом жизни.

Смена привычек

Смена привычных локаций, изменение привычной обстановки или внесение нового в повседневные процессы способно увеличивать нейропластичность – умение мозга создавать новые нейронные сети и связывать их со сформированными ранее в единую систему. Это позволяет мозгу «взглянуть» на любую задачу по-новому, подключив к решению прежде незадействованные системы.

Для увеличения числа связей рекомендуется менять устоявшиеся маршруты, пробовать новую еду в новых кафе и ресторанах, вставать с другой ноги, чистить зубы попеременно правой и левой рукой и вносить прочие изменения в привычную жизнь.

Нейропластичность – это многоуровневое проявление способности мозга восстанавливать функции, которое наблюдается как на клеточном уровне, так и в масштабах всего мозга, где происходит переназначение «ролей» и отделов, ответственных за процессы. В том числе, это свойство мозга активно используется в развитии памяти и научении.

Блуждающее сознание

При работе над одной задачей при очевидном алгоритме решения целесообразно сосредоточится на нём. Но если решение неочевидно или если в процессе интеллектуальной деятельности возник эффект многозадачности, который стопорит процесс, рекомендуют отвлечься и позволить своему сознанию поблуждать. Это позволяет мозгу не только отдохнуть, но и суметь «поискать» решение в тех нейронных сетях, которые при узком сосредоточении оказывались на периферии.

Физическая активность

Интеллектуалы часто считают физическую активность пустой тратой времени. Но результаты различных экспериментов показали прямую зависимость интеллектуальных возможностей и регулярных разноплановых физических нагрузок.

Так в среднем на 10% выше показатели сообразительности зафиксированы у тех детей и взрослых, которые несколько раз в неделю занимались физкультурой – как минимум совершали длительные пешие прогулки. Танцы как способ улучшить мозговую активность хорошо показали себя в борьбе со слабоумием.

Частично это связано с неизбежным подключением во время тренировок различных отделов и участков мозга, с изменением ритмов, формированием навыка быстрого принятия решения. Частично – с улучшением кровообращения во время физических нагрузок.

Способ активизации мозговой активности с помощью препаратов

Как повысить мозговую активность с помощью специальных ноотропных средств? Существует два способа:

• более быстрый, но и более рискованный – с помощью психостимуляторов и некоторых агрессивных синтетических ноотопов,
• более долгий, но и более безопасный – с помощью препаратов с ноотропным эффектом, которые мягко изменяют соотношение действующего вещества и благодаря курсовому приёму более щадяще воздействуют на мозговые ткани.

Ноотропы (или нейрометаболические стимуляторы), если их применять в рекомендованных дозировках, в отличие от психостимуляторов, действующих сразу, проявляют себя после нескольких приёмов – курс, как правило, длится от 2 недель до 2 месяцев. (Чем мягче воздействие препарата, тем дольше курс, как в случае с природно-растительными препаратами). Проявления эти могут быть направлены на один или сразу несколько механизмов, позволяющих стимулировать мозг:

• активизацию кровоснабжения и микроциркуляцию,
• восстановление функциональных качеств сосудов (избавление от тромбов, профилактика слипания эритроцитов и др.),
• улучшение проводимости сигнального импульса между клетками (например, за счёт увеличения концентрации нейромедиаторов – аминокислот, катехоломинов, других моноаминов),
• защиту клеток мозга от повреждений и окислительных процессов (например, свободными радикалами).

Среди самых известных и популярных выделяются следующие:

• ХэдБустер. Натуральный усилитель мозговой активности и высших когнитивных функций. Применяется в качестве способа как улучшить мозговую активность, так и восстановить обменные процессы во всём организме, приведя в норму иммунную, кровеносную, нервную системы. Содержит множество биоконцентратов, вытяжек и экстрактов с Гинкго, Омега-3, витаминами.
• Ноотропил. Действующее вещество пирацетам. Повышает рецепторную и нейромедиаторную активность, увеличивая концентрацию ацетилхолина. Но для максимального раскрытия потенциала Ноотропила его рекомендуют применять в комплексе с Холином. Холин не только усиливает воздействие, но и становится фактором профилактики от головных болей, которые может спровоцировать Ноотропил.
• Экстракт Гинкго Билоба. Растительный препарат, повышающий микроциркуляцию и улучшающий питание головного мозга путём оптимизации транспорта глюкозы и кислорода. В чистом виде экстракт выпускается разными производителями, но целесообразнее употреблять его в комплексе с другими веществами. Среди многокомпонентных препаратов с Гинкго выделяются Хэдбустер, Оптиментис и др.

Способ стимуляции мозга путём изменения рациона

Как увеличить активность мозга с помощью питания? Существует традиционный и парадоксальный способы.

1. Традиционный способ связан с употреблением в пищу «продуктов для мозга». К таким традиционно относятся:

• Омега-3-содержащие продукты – жирная рыба, льняное семя и масло, орехи, зародыши пшеницы и других злаковых,
• антиоксидантные продукты – печень (витамин А и цинк), овощи (витамин С), кисломолочные продукты (глитатион), вино и др.
• кофе в сочетании с зелёным чаем – в таком сочетании, высокая умственная активность может сохраняться весь день без негативных последствий.

2. Парадоксальный способ предполагает применение кратковременного голодания. Это экстремальный способ, рассчитанный на тактические необходимости, который основывается на идее учёных Йельской медицинской школы. По их мнению, умственная активность становится высокой, если мозг будет «думать», что организм нуждается в еде, и от такой активности зависит, получит ли он питание. Эта эволюционная зависимость была подтверждена опытами на голодных мышах, которые демонстрировали большую сообразительность, чем их сытые собратья.

Как разогнать мозг: пять шагов к супер-разуму

Автоматизация, большие данные, искусственный интеллект — в новой цифровой реальности людям приходится конкурировать не только с людьми. Аналитики ожидают, что к 2022 году цифровые алгоритмы вытеснят 75 млн рабочих мест. А значит, людям нужно учиться быть умнее и эффективнее. Вот, что для этого можно сделать.

В мозге почти 100 млрд нейронов, и попытки заставить хотя бы часть из них работать на «максимальных скоростях» делаются уже давно. Сегодня появились цифровые продукты для улучшения памяти, повышения продуктивности, автоматизации взаимодействия между мозгом человека и машины — так называемые «нейротехнологии». Объединив нейробиологические знания о человеческой жизни с передовыми техническими разработками в области визуализации мозга, интерфейсами «мозг-компьютер», платформами нейробиоуправления и другими инструментами, они позволили создать множество неинвазивных методов для анализа и стимулирования мозговой деятельности.

Вот как обычные люди могут использовать технологический прогресс для улучшения своей продуктивности.

Есть решения, которые позволяют каждому человеку, а не только нейробиологам и врачам, собирать и анализировать данные мозга. Носимые электроэнцефалографы (ЭЭГ), подключенные к интеллектуальным приложениям, могут отслеживать уровень стресса и в режиме реального времени рекомендовать шаги, которые помогут поддерживать оптимальное состояние когнитивного здоровья.

К примеру, существуют сенсоры для мониторинга мозга с датчиками движения, которые измеряют равновесие и движения головы и позволяют контролировать активность мозга в разной рабочей среде. Для анализа уровня стресса и внимания в разных ситуациях система использует собственные алгоритмы машинного обучения. Любые популярные носимые гаджеты тоже могут пригодиться для отслеживания уровня стресса, который всегда влияет на работу мозга. Просто следить за своим состоянием здоровья — это уже первый шаг к прокачке мозга. В здоровом теле здоровый мозг.

Сколько раз вы отвлекаетесь во время выполнения всего одной задачи? По данным исследования Калифорнийского университета, звонок, сообщение или интересная статья в интернете прерывают работу в среднем каждые 90 секунд. А для восстановления после такого отвлекающего фактора потребуется уже 23 минуты и 15 секунд. Теперь посчитайте, сколько времени на рабочем месте вы проводите впустую.

Если вы в состоянии держать себя в руках и не поддаваться тяге к прокрастинации с помощью простой силы воли — делайте это. Если вам нужна помощь, то уже существует достаточно инструментов, которые блокируют запрашиваемые веб-сайты и позволяют сосредоточиться на действительно важных делах. Их можно настраивать в зависимости от того, нужно ли «заморозить» для себя целые страницы, поддомены или определенное их содержимое. Так что даже если вы, например, захотите сыграть в варкрафт во время совещания — программа не позволит сделать это до конца рабочего дня.

Неожиданно, но факт: музыка может повысить продуктивность. Так, по данным Университета Бирмингема, рабочие конвейера совершали меньше ошибок и выполняли работу качественнее при прослушивании умеренных по темпу композиций. Специалисты Американской медицинской ассоциации доказали, что прослушивание спокойной музыки благоприятно влияет на работу хирургов. Кроме того, музыка, которая нравится, способствует выделению дофамина — гормона, отвечающего за настроение. Он поможет чувствовать себя лучше и снимет стресс и беспокойство.

Можете подобрать себе музыку сами, но если нужен научный подход, то и здесь уже есть высокотехнологичное решение — нейроинтерфейс Brain.fm. Это сервис, в котором команда ученых и композиторов совместно работают над созданием музыки со звуками на определенных частотах, специально предназначенной для сохранения фокуса или, наоборот, полного расслабления.

Есть способы научиться приводить себя в рабочее состояние буквально «по щелчку». Например, существуют сервисы, которые помогают определить продуктивное состояние человека и учат быстро переходить в него. Работает это так: нейроинтерфейс считывает сигналы мозга, программа на основе технологии искусственного интеллекта интерпретирует их и дает персональные рекомендации для повышения продуктивности.

Кроме этого, сервис дает обратную связь: чтобы научиться чему-либо, нужно иметь информацию о том, правильно ли осваивается навык. Видя в реальном времени динамику биологического параметра в понятной форме, человек может использовать разного рода техники и смотреть, как они меняют эту динамику, находя те индивидуальные способы, которые приводят к нужному изменению.

Наконец, важно измерять свои результаты. Например, с помощью таких сервисов как RescueTime или Timing. Приложение можно поместить на мобильный телефон и компьютер. Оно будет отслеживать все действия и классифицировать их. Это поможет увидеть, как именно вы провели свое время и насколько продуктивно поработали.

ТОП-10 способов улучшить ее простыми способами

Как улучшить работу мозга простыми способами? Рассказываем, какие наши привычки повышают его эффективность. Другими словами, что же любит наш мозг.

1. Нагружайте мозг работой 

Чем больше трудной работы ему достается, тем лучше он работает. Так что чем сложнее задача, тем лучше, даже если «мозги плавятся» 🙂 Но задачи, которыми вы его нагружаете, нужно выбирать правильно — согласно вашим интересам и способностям.

2. Не давите на него обязаловкой

Ваш мозг намного лучше работает, когда не испытывает психологического давления. Есть вещи, которые важно сделать, не взирая на трудности, а есть задачи, которые можно отложить. Отложите. Вернетесь тогда, когда почувствуете силы и желание.

Когда мозг занимается тем, чем хочет, он становится намного эффективнее. Вот почему выбирать профессию важно по душе 🙂

Не можете разобраться с проблемой и чувствуете, что топчетесь на месте? Отвлекитесь и займитесь чем-то другим. Решение может прийти к вам неожиданно!

3. Давайте мозгу разнообразие

Возможность переключиться — чудесный способ сделать вашу умственную деятельность эффективнее. Работа в разных режимах, новая деятельность и новые впечатления — все это хорошие стимулы для мозга.

Профессия, хобби, спорт, поездки, общение — все это делает вас умнее. Даже дегустация блюд в новом ресторане. Ну не чудесно ли?  

Многократно возросшие объемы информации требуют развитых памяти, внимательности, гибкости восприятия. Сейчас информации так много, что важны не знания, а умение искать, вычленять нужное и правильно этим пользоваться.

5. Сформулируйте цель 

Мозг сразу же начнет фокусироваться на способах ее достижения, замечать возможности и отбирать нужную информацию. Именно на этом и построен феномен успеха методов коучинга.

6. Добавьте позитивных эмоций

Небольшие спонтанные моменты радости побуждают мозг к работе. Гормоны радости — дофамин, окситоцин и эндорфин — отличные стимуляторы. Они не только повысят ваш тонус и настроение, но и ускорят мозговые процессы.

Составьте список ваших мотиваторов (начиная с самых банальных) и регулярно балуйте себя.

7. Двигайтесь

Работа мозга сразу станет эффективней. Лучше кровообращение — больше кислорода и питания клеткам мозга — быстрее идут биохимические процессы — больше энергии и питания. Все взаимосвязано! Мозг хочет, чтобы мы были здоровыми и счастливыми, поэтому вознаграждает нас за победу над апатией и ленью способностью быстро мыслить и решать трудные задачи.

8. Заведите полезные ритуалы и привычки

Мозг любит привыкать — чем больше мы делаем автоматически, тем больше ресурса высвобождаем для сложных задач. В этом плане очень полезны любые привычки, которые помогут без волевых усилий вести полезный для мозга образ жизни. Навык рано вставать, ходить в зал, читать и учиться облегчит вашему мозгу освоение новых задач.

Но в нашей жизни очень много ситуаций, которые требуют от нас способностей искать новые решения. Это очень перегружает мозг.

Не старайтесь сразу освоить все на новом месте работы или учебы. Привыкайте, делайте маленькие шаги.

Помните, что привычки вырабатываются постепенно. Входите в новую должность и новый коллектив по мере привыкания.

Но будьте осторожны! Именно потому, что мозг любит все привычное, он создает стереотипы поведения. Это мешает вам искать нестандартные решения и внедрять новый полезный опыт.

9. Найдите творческое хобби

Творчество – топливо для мозга. Хотите дать ему передышку, выйти за рамки, включить креатив? Сочиняйте, изучайте, рисуйте, мастерите, в общем — созидайте. Даже если это невозможно монетизировать и никто не оценит результатов.

10. Делитесь информацией

Работа мозга – это постоянный обмен. Не просто получайте информацию, но и делитесь ею — этот принцип поможет постоянно держать себя в тонусе.

---

Як сфокусуватися в інформаційному шумі? Конспект книги «Не турбувати!»

Исследователи выяснили, как повысить эффективность обучения при помощи нейрообратной связи – Новости – Научно-образовательный портал IQ – Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Ученые из Центра нейроэкономики и когнитивных исследований ВШЭ и Лаборатории управления сложными системами Института проблем машиноведения РАН экспериментально обнаружили, чем на самом деле управляет человек, когда сталкивается с задачей самостоятельно повлиять на активность собственного мозга. Сделанное открытие может помочь в разработке немедикаментозных средств лечения эпилепсии, синдрома дефицита внимания и гиперактивности, а также при депрессии. Результаты исследования опубликованы в журнале «Scientific reports».

Авторы исследования*

Алексей Осадчий, старший научный сотрудник Центра нейроэкономики и когнитивных исследований ВШЭ Виктория Моисеева, заместитель директора Центра нейроэкономики и когнитивных исследований ВШЭ

 

Мозг человека постоянно электрически активен. Нейроны — маленькие, но очень сложные вычислительные устройства, из которых состоит мозг — обмениваются информацией посредством коротких электрических импульсов. Совокупность огромного числа этих импульсов, распределенных во  времени и возникающих в различных участках головного мозга, порождает колебания электрического потенциала на поверхности головы. Подобно кардиограмме, используя методы регистрации колебаний электрического потенциала по поверхности головы (электроэнцефалограмму),  мы можем судить об активности мозга. По скорости колебаний разделяют несколько типов активности — альфа, бета, гамма, тета и дельта-волны. Их можно регистрировать при помощи электроэнцефалографии, перекодировать в доступную для восприятия форму, например, в яркость компьютерного экрана и предъявлять человеку в режиме реального времени. На этом строятся принципы технологии нейрообратной связи — одного из видов биологической обратной связи, с помощью которой человек может научиться регулировать активность собственного мозга.

Впервые о нейрообратной связи,  как о методе, с помощью которого можно научить человека регулировать электромагнитную активность головного мозга, заговорили в 1960 годы в связи с исследованиями Джозефа Камиа из Чикагского университета. Как показал Камиа, суть этого явления в том, что, с одной стороны, человек, получая обратную связь о своей мозговой активности, учится влиять на эту активность, а с другой стороны, учится определять текущее состояние своей мозговой активности, например, доминирование определенного ритма.

В эксперименте, который провели исследователи Центра нейроэкономики и когнитивных исследований и Института проблем машиноведения РАН, с помощью электроэнцефалографии оценивалась интенсивность альфа-активности мозга (альфа-волны связаны с  умением человека расслабляться, способностью справлять со стрессом, а также усваивать новую информацию). Испытуемые видели информацию о своей альфа активности в виде насыщенности красного цвета экрана монитора и старались мысленно сделать этот цвет наиболее насыщенным.

В исследовании приняли участие 18 человек, 9 из которых (экспериментальная группа) получали реальную обратную связь о своих усилиях, то есть видели ту насыщенность цвета, которая отражала текущий уровень альфа-активности. А контрольная группа получала ложную обратную связь, то есть изменения интенсивности цвета не были связаны с уровнем альфа-активности мозга этих испытуемых.

На протяжении 2 дней обе группы проходили 5 сессий в день, по 2 минуты каждая. Испытуемым не предлагалась никакой стратегии, с помощью которой они могли бы улучшить показатели.

В экспериментальной группе в конце первого дня все испытуемые показали увеличение роста альфа-активности, в начале второго дня показатели альфа-активности были чуть ниже, чем в конце первого, но в течение дня продолжали расти и превышали значения, наблюдаемые в конце первого дня. Два дня тренировки в парадигме нейрообратной связи оказались достаточными для значительного увеличения альфа-мощности. В контрольной группе такого увеличения не наблюдалось.

Альфа-активность нестационарна и появляется в виде особых всплесков, каждый из которых может быть охарактеризован длительностью и амплитудой. Кроме того, важным параметром является число таких всплесков в единицу времени.

«Нам стало интересно, что же меняется во время нейрообратной связи: амплитуда каждого такого всплеска, его длительность или то, насколько часто возникают эти всплески, — поясняет первый автор исследования, старший научный сотрудник Центра нейроэкономики и когнитивных исследований ВШЭ Алексей Осадчий. — С точки зрения нейрофизиологии это три совершенно разных показателя. При увеличении амплитуды растет размер соответствующей популяции нейронов, при росте длительности напрямую включаются кратковременные регуляторные механизмы с обратной связью — они позволяют дольше поддерживать состояние высокой альфа-активности. Повышение же частоты всплесков говорит о том, что под влиянием волевого усилия человека мозг легче входит в состояние, при котором доминирует альфа-ритм».

После того, как экспериментаторы сравнили динамику изменения амплитуды, длительности и частоты появления всплесков в процессе тренировки у всех участников в разные дни, выяснилось, что наиболее значимые изменения претерпевает именно число альфа-всплесков в единицу времени. То есть, обучаясь в парадигме нейрообратной связи, человек учится управлять входом в целевое альфа-состояние — это новые данные в исследованиях механизмов нейрообратной связи.

«Оказалось, что именно частота появления альфа-всплесков — тренируемый показатель, с помощью которого мы можем влиять на альфа-активность в целом, в отличие от амплитуды и длительности, которые, вероятно закодированы на более низком уровне, — подчеркивает Алексей Осадчий. — А это значит, что в терапии и в обучении нам необходимо давать людям обратную связь именно по тому параметру, на который они действительно могут повлиять. В нашем случае — за каждый вход в состояние, за каждый новый всплеск. Желательно, чтобы такое подкрепление человек получал с как можно меньшей задержкой — это то, над чем мы сейчас работаем».

Ученые предполагают, что полученные ими данные справедливы не только для альфа-волн, но и для других типов электромагнитных частот, в ближайшее время сходный эксперимент будет проведен для других типов волн.

Тренировки в парадигме нейрообратной связи  помогают сократить вероятность припадков у больных эпилепсией, снять некоторые проявления СДВГ (синдрома дефицита внимания и гиперактивности) и облегчить состояние человека при депрессии. Кроме того нейрообратная связь как технология помогает спортсменами управлять их психоэмоциональным состоянием. Также она используется при овладении искусством медитации, для улучшения памяти, внимания и повышения способности человека сосредотачиваться. По мнению исследователей, знания о том, какие именно регуляторные механизмы включаются при той или иной форме нейрообратной связи, позволят существенно повысить эффективность этой технологии и открыть доступ к новым, до сих пор неисследованным ресурсам человеческого мозга.

* В исследовании также принимали участие Михаил Лебедев, старший научный сотрудник в Центре нейроинженерии Департамент нейробиологии, Медицинский Центр Университета Дьюка, Татьяна Шамаева, нейрофизиолог, сотрудница НИИ экспериментальной медицины РАН и Елизавета Окорокова, стажер-исследователь Центра нейроэкономики и когнитивных исследований ВШЭ.

---

Подпишись на IQ.HSE

Здоровое тело — здоровый мозг — Senior Group

Большинство людей считают, что единственный способ сохранить ясный ум —  интеллектуальная активность: чтение, решение головоломок или учеба. Тем не менее, исследования показывают, что и физические упражнения очень эффективны, поскольку добавляют здоровье мозгу наряду с телом. Эти исследования показывают важность физической активности в отношении общего благополучия человека.

Как именно помочь мозгу не стареть? В 2011 году исследование, проведенное в университете Санта-Катарина в Бразилии показало, что старые мыши, которые были малоподвижны, показали признаки улучшения памяти после коротких тренировок: для этого им было достаточно провести около 6 минут на беговой дорожке. Кроме того, учеными установлено, что увеличение мозговой активности у людей под влиянием физических упражнений связано с увеличением синтеза белка BDNF — вещества, стимулирующего и поддерживающего развитие нейронов.

Сколько нужно заниматься физкультурой?

Практически все физические упражнения имеют положительное значение для здоровья мозга, но есть определенный тип и продолжительность упражнений, которые наиболее полезны для мозга.

Институт Франклина доказывает, что ходьба является одной из лучших нагрузок для здоровья мозга. Простая прогулка может увеличить приток крови к мозгу, и исследования показали сильную корреляцию между прогулками и поддержанием здоровья мозга. Исследование показало, что пожилые люди улучшили свою память и способность к обучению, просто совершая пешие прогулки по 20 минут каждый день. Кроме того, исследовательская группа имела низкий риск развития инсульта по сравнению с малоподвижными пенсионерами.

Итак, в качестве умеренной ежедневной нагрузки рекомендуется: 

• Езда на велосипеде
• Плавание в медленном темпе
• Прогулки бодрым шагом
• Бег в умеренном темпе
• Использование эллиптического тренажер
• Танцы
• Участие в командных видах спорта, например, софтбол и волейбол
• Умеренные работы в саду

В Великобритании пришли к выводу, что регулярные физические упражнения могут улучшить состояние тех пожилых, кто страдает от депрессии. Исследования показали, что у людей, которые регулярно занимаются физическими упражнениями дольше поддерживается хорошее настроение, чем у тех, кто принимает антидепрессанты.

Исследования с участием пожилых людей показало, что регулярная физическая активность снижает вероятность развития деменции, включая болезнь Альцгеймера. Деменция серьезно влияет на способность человека полноценно жить и общаться с членами семьи и друзьями. К сожалению, это необратимое состояние, но даже после того, как человек начинает показывать признаки деменции, регулярные физические упражнения смогут существенно замедлить развитие болезни.

Очень важно не пренебрегать физической активностью, и даже простые регулярные упражнения помогут пожилым людям сохранить не только здоровое тело, но и поддерживать умственную активность.

Эффективные способы увеличения мозговой активности

Мозговая активность – это одна из основ жизнедеятельности любого человека. И от того, насколько хорошо работает мозг, зависит успешность во всех сферах. К сожалению, любой человек хотя бы раз в жизни сталкивался со сложностями в решении элементарных задач, которые раньше ему легко давались. Это в первую очередь связано с пониженной активностью головного мозга. Из-за этого могут возникать разные проблемы на работе, в учебе и даже в личной жизни.

Но существует несколько действительно эффективных способов улучшить мозговую активность и вернуться к нормальной жизни. Эти способы доступны для каждого человека, и любой может ими воспользоваться.

Занятия спортом и физкультурой

Научно доказано, что умеренные физические нагрузки улучшают работу мозга. Связано это с тем, что физическая активность улучшает кровообращение, благодаря чему к клеткам мозга поступает больше кислорода. Это способствует тому, что все биохимические процессы в организме протекают значительно быстрее, соответственно и мозг начинает работать лучше. Кроме того, занятия спортом способствуют выработке гормонов счастья, в частности эндорфина. Чем больше концентрация гормонов радости в крови, тем быстрее работает мозг.

Поэтому для улучшения мозговой деятельности не пренебрегайте спортом. Это не должны быть тяжелые физические нагрузки, из-за которых организм будет переутомляться. Вполне достаточно легкой пробежки или даже физкультуры по утрам. Главное – больше двигаться и не сидеть все время на одном месте.

Сбалансированное питание

Мозг нуждается в продуктах, которые содержат большое количество таких веществ:

Все это содержатся в орехах, овощах, фруктах, сухофруктах, морской рыбе, ягодах и прочих продуктах. Старайтесь максимально разнообразить свое питание, и не есть, например, одно мясо с картошкой. Питание должно быть разным и сбалансированным.

Помимо этого, кратковременно работу мозга и памяти улучшает сладкое. Поэтому после длительной мозговой деятельности для восстановления сил можно съесть плитку черного шоколада или другие сладости.

Также крайне положительно на работу мозга влияют жирные кислоты, которые в большом количестве содержатся в жирной рыбе.

Больше солнечного света

Прогулки по свежему воздуху идут на пользу всему организму. Необходимо, чтобы кислород в достаточных количествах поступал к мозгу. Солнце же в целом улучшает настроение человека, что в свою очередь положительно сказывается на мозговой активности.

Крепкий и продолжительный сон

Многие люди недооценивают важность крепкого и здорового сна. Взрослый человек должен спать минимум по 8 часов в день. Хороший и полноценный отдых поможет восстановить силы и «перезарядить» мозг. При этом крайне важна не только продолжительность сна, но и его качество. Если ложиться слишком поздно, то спать нужно еще больше, чем по восемь часов. А постоянные просыпания по ночам не способствуют нормальной мозговой активности на следующее утро.

Плохой сон можно назвать одним из ключевых фактором, из-за которого люди часто испытывают физическую, психологическую и даже умственную усталость. Если не давать организму нормально отдыхать, то его естественные ресурсы будут постепенно иссекать, а когда они иссекают полностью, человек не может нормально выполнять даже самые элементарные вещи.

Изучение иностранного языка

При увеличении объемов усваиваемой информации улучшается память, внимательность, гибкость восприятия. Один из способов не просто получать новую информацию, но и с пользой для себя проводить время – это изучение английского языка. В процессе изучения английского языка задействуются самые разные отделы головного мозга, ведь английский – это: запоминание слов и правил, чтение, письмо, говорение и восприятие на слух.

Кроме того, при изучении иностранного языка мы не только тренируем мозг, но и сами развиваемся. Сегодня английский нужен любому человеку, у которого есть амбиции и желание развиваться. Обладая английским на должном уровне, можно достичь высоких результатов на работе, общаться с интересными людьми, добиться успехов в учебе и свободно путешествовать по всему миру. А чтобы изучение языка действительно давало хорошие результаты, следует записаться на курсы английского в EnglishPrime.

Головоломки

Чтобы развиваться и увеличивать мозговую активность, нужно постоянно нагружать мозг новыми задачами. Для этого прекрасно подходят всевозможные головоломки. Во-первых, в процессе их решения зачастую задействуются оба полушария головного мозга. Во-вторых, существует огромное количество всевозможных головоломок, поэтому при решении каждой из них будет происходить пусть и незначительная, но все же смена мозговой деятельности. Головоломки для мозга – это как гантели для мышц. Это эффективный тренажер, с которым мозг будет постоянно развиваться. Но здесь главное не перестараться, ведь сильное переутомление дает обратный результат.

Медитация

Хорошую медитацию вполне можно сравнить со сном. Особенна она важна для тех людей, чья работа связана с постоянной активной работой мозга. Даже в процессе трудового дня иногда нужно давать своему мозгу немного отдохнуть. Поспать получается далеко не у всех и не всегда, а вот для медитации понадобится всего 10-15 минут. Чтобы нормально медитировать, необходимо найти тихое место, где не слышно посторонних звуков, отключить все свои гаджеты и постараться максимально расслабиться. Существует множество техник медитации, которые без труда можно найти в интернете. Медитация является одним из самых эффективных способов перезагрузить мозг и восстановить умственные силы всего за несколько минут в день.

Отношения

Новые отношения оказывают положительное воздействие в целом на весь человеческий организм. Связано это в первую очередь с тем, что в крови увеличивается концентрация гормонов счастья. Помимо этого, в начале отношений мы начинаем активно общаться с новым человеком, обмениваться с ним информацией, делиться знаниями и получать новые знания. А это хорошо для мозга и его активности.

Активность мозга при прослушивании цифр синтезировали в речь

Hassan Akbari et al. / Scientific Reports, 2019

Американским ученым удалось обучить алгоритм воссоздавать речь из мозговой активности человека при ее прослушивании. Для этого они использовали активность аудиторной коры, полученной с помощью электродов, вживленных в мозг пациентов с эпилепсией, при прослушивании отдельных цифр, а затем синтезировали на ее основе короткие фразы. Получившаяся речь оказалась разборчивой в 75 процентах случаев. Статья с исследованием опубликована в Scientific Reports.

Современные нейрокомпьютерные интерфейсы помогают восстанавливать потерянную связь между мозгом и другими органами человеческого тела: например, в результате инсульта конечности человека могут быть парализованы, но считывание активности мозга человека может помочь ему пользоваться планшетом. Также подобные интерфейсы разрабатываются для частичного восстановления зрения.

Создание нейрокомпьютерных интерфейсов, которые бы могли воссоздавать из мозговой активности речь, также важно, так как может позволить общаться с людьми с так называемым «синдромом запертого человека», при котором тело оказывается полностью парализованным. Уже существующие технологии, которые позволяют синтезировать речь из активности мозга, не очень эффективны, так как получившийся звук остается неразборчивым.

В новой работе ученые из Колумбийского университета (Нью-Йорк) под руководством Хассана Акбари (Hassan Akbari) решили использовать активность мозга, полученную при прослушивании речи, для ее дальнейшего синтеза в произнесенный текст. В их исследовании приняли участие пять пациентов с эпилепсией, которых готовили к операции: для мониторинга приступов в их головной мозг вживили электроды. Активность их головного мозга, таким образом, ученые записывали с помощью инвазивной электрокортикографии. У двух пациентов электроды были вживлены в верхнюю височную извилину, а у остальных трех — в область поперечной височной извилины (извилины Хершеля). И тот, и другой участок головного мозга участвуют в процессе распознавания речи.

Во время эксперимента участники в течение 30 минут слушали короткие рассказы. Полученные записи мозговой активности затем разделили на куски по 300 миллисекунд и соотнесли из с теми звуками, которые слышал каждый участник в момент активности. Эти данные использовали для обучения четырех моделей, основанных на простой нейросети с линейной регрессией и глубокой нейросети. Модели были основаны либо на воссоздании простой спектрограммы звука с последующим синтезом речи, либо на вокодере, который для синтеза речи, помимо спектрограммы, также использует несколько дополнительных параметров, включая временные и пространственные характеристики голоса говорящего.

Спектрограммы речи (сверху — оригинал), синтезированные из мозговой активности с помощью каждого метода. Слева — неозвученные и озвученные частоты речи из спектрограмм

Hassan Akbari et al. / Scientific Reports, 2019

Для тестирования полученных моделей ученые затем использовали активность мозга, которую получили, когда участники прослушивали набор из прослушанных цифр от 0 до 10. Самой эффективной оказалась модель, основанная на глубокой нейросети с вокодером: получившиеся записи синтезированного звука дали послушать добровольцам, которые посчитали реконструированные звуки не только самыми разборчивыми (им удалось правильно распознать 75 процентов всех произнесенных цифр), но и также самыми качественными; также им удалось правильно распознать пол говорящего в 80 процентах случаев.

Ученые также уточнили, что эффективность полученных моделей возрастала с увеличением количества использованных для получения мозговой активности электродов и длительности аудио в тестовой выборке.

Результаты опроса добровольцев: распознается ли цифра, качество речи и пол говорящего

Hassan Akbari et al. / Scientific Reports, 2019

Активность мозга при прослушивании и производстве речи очень похожа: исследования показывают, что при прослушивании речи, сказанной кем-то, и при «воображаемом» прослушивании (то есть прослушивании собственных мыслей) активны одни и те же участки мозга. Созданная модель, таким образом, может быть полезна не только для реконструкции сказанного из услышанного, но и для синтеза речи из того, что человек думает. Это, в свою очередь, и поможет людям, утратившим способность воспроизводить речь, «говорить». Авторы работы уточняют, что разработанный ими алгоритм работает только для участников эксперимента, причем для каждого — индивидуально; к тому же для правильной работы такого алгоритма пришлось использовать много данных мозговой активности, получить которые не так просто, учитывая инвазивность использованного метода.

В прошлом году японские исследователи обучили нейросеть похожей задаче: их алгоритм умеет воссоздавать изображения из мозговой активности человека, который на них смотрит.

Елизавета Ивтушок

12 способов сохранить свой мозг молодым

Каждый мозг меняется с возрастом, а вместе с ним меняется и психическая функция. Снижение умственного развития — обычное дело, и это одно из самых страшных последствий старения. Но когнитивные нарушения не являются неизбежными. Вот 12 способов, которыми вы можете помочь поддерживать работу мозга.

1. Получите умственную стимуляцию

В ходе исследований на мышах и людях ученые обнаружили, что деятельность мозга стимулирует новые связи между нервными клетками и может даже помочь мозгу генерировать новые клетки, развивая неврологическую «пластичность» и создавая функциональный резерв, который обеспечивает защиту от будущей потери клеток.

Любая деятельность, стимулирующая умственную деятельность, должна способствовать развитию вашего мозга. Читайте, пройдите курсы, попробуйте «умственную гимнастику», такую ​​как словесные головоломки или математические задачи. Экспериментируйте с вещами, требующими ловкости рук, а также умственными усилиями, такими как рисование, рисование и другие поделки.

2. Занимайтесь физическими упражнениями

Исследования показывают, что использование мышц также помогает вашему разуму. У животных, которые регулярно занимаются спортом, увеличивается количество крошечных кровеносных сосудов, которые доставляют богатую кислородом кровь в область мозга, отвечающую за мысли.Упражнения также стимулируют развитие новых нервных клеток и увеличивают связи между клетками мозга ( синапсов, ). Это приводит к тому, что мозг становится более эффективным, пластичным и адаптивным, что приводит к повышению производительности у стареющих животных. Упражнения также снижают кровяное давление, повышают уровень холестерина, помогают сбалансировать уровень сахара в крови и снижают умственное напряжение, все это может помочь вашему мозгу, а также вашему сердцу.

3. Улучшите свой рацион

Правильное питание может помочь не только телу, но и разуму.Например, люди, которые придерживаются средиземноморской диеты, в которой особое внимание уделяется фруктам, овощам, рыбе, орехам, ненасыщенным маслам (оливковому маслу) и растительным источникам белков, с меньшей вероятностью разовьются когнитивные нарушения и слабоумие.

4. Повысьте кровяное давление

Высокое кровяное давление в среднем возрасте увеличивает риск снижения когнитивных функций в пожилом возрасте. Модифицируйте образ жизни, чтобы поддерживать как можно более низкое давление. Оставайтесь стройными, регулярно занимайтесь спортом, ограничьте употребление алкоголя двумя порциями в день, уменьшите стресс и правильно питайтесь.

5. Повысьте уровень сахара в крови

Диабет — важный фактор риска развития деменции. Вы можете предотвратить диабет, правильно питаясь, регулярно занимаясь спортом и оставаясь стройным. Но если уровень сахара в крови остается высоким, вам понадобятся лекарства для достижения хорошего контроля.

6. Повысьте уровень холестерина

Высокий уровень холестерина ЛПНП («плохой») связан с повышенным риском деменции. Диета, упражнения, контроль веса и отказ от табака имеют большое значение для повышения уровня холестерина.Но если вам нужна дополнительная помощь, спросите своего врача о лекарствах.

7. Рассмотрите возможность применения аспирина в низких дозах

Некоторые обсервационные исследования показывают, что низкие дозы аспирина могут снизить риск деменции, особенно сосудистой деменции. Спросите своего врача, являетесь ли вы кандидатом.

8. Избегайте табака

Избегайте табака во всех его формах.

9. Не злоупотребляйте алкоголем

Чрезмерное употребление алкоголя — главный фактор риска развития деменции.Если вы решите пить, ограничьтесь двумя напитками в день.

10. Забота о своих эмоциях

Люди, которые находятся в состоянии тревоги, депрессии, недосыпания или истощения, как правило, получают низкие баллы по тестам когнитивных функций. Плохие результаты не обязательно предсказывают повышенный риск когнитивного снижения в пожилом возрасте, но хорошее психическое здоровье и спокойный сон, безусловно, являются важными целями.

11. Защитите свою голову

Травмы головы от умеренной до тяжелой, даже без диагностированного сотрясения мозга, повышают риск когнитивных нарушений.

12. Создание социальных сетей

Сильные социальные связи связаны с более низким риском деменции, а также более низким кровяным давлением и более продолжительной продолжительностью жизни.

Получите информацию, необходимую для укрепления своего интеллектуального мастерства, повышения способности запоминания и защиты мозговых навыков, купив A Guide to Cognitive Fitness , специальный отчет экспертов о состоянии здоровья в Гарварде.

Изображение: © Ronstik | Dreamstime.com

В качестве услуги для наших читателей Harvard Health Publishing предоставляет доступ к нашей библиотеке заархивированного контента. Обратите внимание на дату последнего обзора или обновления всех статей. Никакого контента на этом сайте, независимо от даты, никогда не следует использовать вместо прямого медицинского совета вашего врача или другого квалифицированного клинициста.

Больше мозговой активности не всегда лучше, когда дело доходит до памяти, внимания — ScienceDaily

Потенциальные новые способы понимания причин когнитивных нарушений, таких как проблемы с памятью и вниманием, при расстройствах мозга, включая шизофрению и болезнь Альцгеймера, находятся под контролем в центре внимания в новом обзоре исследования.

Обзор только что был опубликован в специальном выпуске «Фармакология познания» журнала British Journal of Pharmacology . В своей статье Тобиас Баст, Стефани МакГаррити и Мари Пецце из Школы психологии Ноттингемского университета выделяют недавние данные, свидетельствующие о том, что чрезмерная неконтролируемая активность в определенных областях мозга может привести к когнитивным нарушениям, характерным для этих состояний.

Нейроны в головном мозге взаимодействуют, посылая друг другу химические сообщения, так называемые нейротрансмиттеры.Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) является наиболее распространенным тормозным нейротрансмиттером, который важен для ограничения нейронной активности, не позволяя нейронам становиться слишком возбужденными, а также от чрезмерной активности или реакции на несущественные стимулы. В крайнем случае нарушение ингибиторной передачи ГАМК может вызвать эпилептические припадки. Кроме того, как подчеркивается в обзоре, более тонкие нарушения ингибирующей передачи ГАМК, которые ниже порога, вызывающего судороги, недавно были связаны с рядом расстройств мозга, характеризующихся когнитивными нарушениями, включая шизофрению, возрастное снижение когнитивных функций и ранние стадии болезни Альцгеймера.Однако до недавнего времени было неясно, влияют ли и как такие тонкие нарушения тормозной функции ГАМК на важные когнитивные функции, такие как память и внимание.

Два недавних исследования доктора Баста и его коллег объединили экспериментальное снижение ингибирующей передачи ГАМК в определенных областях мозга с поведенческими тестами памяти и внимания у крыс. Эти исследования были сосредоточены на двух областях мозга, которые, как давно известно, важны для памяти и внимание, префронтальная кора и гиппокамп (область мозга в височной доле).Исследования показали, что неправильная тормозная нейротрансмиссия и аномально повышенная активность в префронтальной коре или гиппокампе ухудшают память и внимание.

Доктор Баст сказал: «Традиционно считалось, что нарушения памяти и внимания при таких состояниях, как старение, болезнь Альцгеймера и шизофрения, вызваны сниженной нервной активностью или повреждением таких областей мозга, как префронтальная кора или гиппокамп. Однако более свежие доказательства показывает, что на самом деле слишком большая активность может быть столь же вредной для памяти и внимания.

Мы рассмотрели недавние исследования на животных моделях, в том числе наши собственные исследования, которые показывают, что некоторые важные когнитивные функции, включая память и внимание, могут быть нарушены, если нейронная активность в областях мозга, включая префронтальную кору и гиппокамп, не находится под достаточным тормозящим контролем. , который обычно опосредуется тормозным нейромедиатором ГАМК.

Ключевой вывод состоит в том, что повышенная активность области мозга из-за неправильной тормозящей нейротрансмиссии может быть более пагубной для когнитивной функции, чем снижение активности или поражение.Недостаточно ограниченная активность в области мозга может нарушить не только функцию самой области, но и функцию других областей, с которыми она связана. Например, наши исследования показали, что неправильная тормозная нейротрансмиссия в гиппокампе не только нарушает аспекты памяти, обычно поддерживаемые этой областью мозга, но также нарушает функцию внимания, которая в значительной степени зависит от префронтальной коры, области, которая тесно связана с гиппокамп.

Мы надеемся, что наши открытия и более глубокое понимание механизмов мозга, лежащих в основе нарушений памяти и внимания, помогут разработать новые методы лечения этих изнурительных проблем. В нашем обзоре выделены возможные фармакологические методы лечения для восстановления баланса аберрантной нервной активности и восстановления памяти и внимания, которые мы планируем протестировать в будущих исследованиях ».

Обзор является частью специального выпуска, посвященного фармакологии познания, британского журнала фармакологии, который редактирует д-р Паула Моран, доцент и читатель кафедры поведенческой нейробиологии Ноттингемского университета.Она объясняет важность этого вопроса для понимания когнитивных состояний: «Нам срочно нужны новые стратегии для лечения когнитивных проблем. Эти проблемы возникают не только при болезни Альджимера и старении, но и при психических расстройствах, таких как шизофрения, депрессия и тревога. упускается из виду, но функциональные результаты этих расстройств могут зависеть от того, насколько хорошо люди могут учиться, запоминать и концентрироваться.Новые методы лечения, скорее всего, появятся в результате более глубокого понимания задействованных цепей мозга.В этом специальном выпуске рассматриваются новые подходы к улучшению познания — от восстановления баланса аномальной нервной активности до каннабиноидов и физических упражнений. Это также подчеркивает важность не только использования информации, полученной на моделях на животных, для ее использования в исследованиях на людях, но и использования этой информации в моделях на животных для повышения их точности и прогнозирования новых методов лечения ».

История Источник:

Материалы предоставлены Ноттингемским университетом . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

различий в мозговой деятельности могут определить, насколько вы умны

Активность вашего мозга различается в зависимости от того, работаете ли вы над задачей или в состоянии покоя — и то, насколько эта активность отличается, может быть связано с тем, насколько вы умны, как показало новое исследование.

Исследователи обнаружили, что люди, которые демонстрировали сходную мозговую активность в состоянии покоя по сравнению с тем, когда они выполняли умственную задачу, выполняли эти задачи более эффективно, чем люди, чья мозговая активность различалась больше в их состоянии покоя и когда они работали над задачей.

В ходе исследования исследователи проанализировали серию сканирований мозга 100 здоровых взрослых людей, которые участвовали в проекте Human Connectome Project — постоянной работе в области нейробиологии, в которой участвуют исследователи из многих учреждений США, включая Университет Южной Калифорнии и Гарвардский университет. Во время одного из сканирований мозга участников попросили сесть тихо, чтобы ученые могли видеть, как их мозг выглядит в «состоянии покоя». Затем участников попросили выполнить серию когнитивных тестов при сканировании их мозга.[10 фактов о мозге, которых вы не знали]

Согласно исследованию, в новое исследование ученые включили снимки мозга, полученные во время языковой задачи, задачи рассуждения и задачи на память.

Исследователи сосредоточились на сетях нейронов, которые активировались, когда люди были в состоянии покоя и когда они выполняли различные когнитивные задачи. Они обнаружили, что участники, чья мозговая активность в состоянии покоя была похожа на их мозговую активность при выполнении задания, выполняли задания лучше.Согласно исследованию, сходство между двумя состояниями предполагает, что мозг может переключаться из одного состояния в другое более эффективно.

Действительно, предыдущее исследование показало, что чем умнее человек, тем более эффективна его или ее мозговая деятельность, написали исследователи в своем исследовании, опубликованном 16 августа в Journal of Neuroscience.

Исследователи предложили два возможных объяснения того, почему эффективность в изменении состояния мозговой активности и хорошее выполнение задач могут быть связаны.Одно из объяснений состоит в том, что мозг человека частично предварительно настроен на переключение между отдыхом и выполнением задач, поэтому требуется меньше реконфигурации. Другое объяснение заключается в том, что людям, которые хорошо справляются с поставленными задачами, требуются лишь небольшие изменения в их мозговой деятельности, пишут исследователи.

Другими словами, либо мозг человека готов, чтобы легко переключиться, либо ему для этого нужно внести очень небольшие изменения.

Неясно, можно ли изменить паттерны мозговой активности человека в состоянии покоя и рабочие паттерны мозговой активности, пишут исследователи.

Однако, если бы исследователи смогли найти способ сделать сети связи мозга людей более похожими, когда они находятся в состоянии покоя, по сравнению с тем, когда они выполняют задачи, они потенциально могли бы улучшить когнитивные способности людей, Майкл Коул, доцент Центра для молекулярной и поведенческой нейробиологии в Университете Рутгерса в Ньюарке в Нью-Джерси и соавтор исследования, говорится в заявлении.

Первоначально опубликовано на Live Science.

Как догоняет мозг?

В последние годы было показано, что лишение сна нарушает высшее исполнительное мышление.Теперь серия исследований с визуализацией мозга предоставляет новые доказательства того, что даже одна ночь недосыпания приводит не только к снижению производительности при выполнении задач, требующих высокоуровневой обработки, таких как рабочая память и речь, но также и для некоторых типов когнитивных задач. , интригующие изменения в областях мозга, ответственных за это мышление, особенно в префронтальной и височной долях.

Но исследование, проведенное клиническим психологом Шоном П.А. Драммонд, доктор философии, психиатр Дж. Кристиан Гиллин, доктор медицины, и нейропсихолог Грегори Г.Браун, доктор философии из Калифорнийского университета в Сан-Диего (UCSD), также указывает, что другие области мозга, по крайней мере, частично компенсируют последствия недосыпания.

Результаты показывают, что «мозг неодинаково реагирует на лишение сна», — говорит Драммонд. «В некоторых обстоятельствах мозг может адаптироваться и продолжать работать, хотя и не так хорошо, как после нормального сна».

«Тот факт, что во время недосыпания есть некая запасная позиция, говорит о том, что мозг более гибкий, чем мы думали ранее», — комментирует Джеймс А.Хорн, доктор философии, профессор психофизиологии в Университете Лафборо в Соединенном Королевстве и один из мировых экспертов по нейропсихологическим последствиям потери сна. «На мой взгляд, это замечательное открытие».

Помимо теоретической важности, получение лучшего понимания способности мозга адаптироваться к недосыпанию имеет значительные практические преимущества, говорит Драммонд. Например, такое понимание может помочь в принятии решений о видах работ, которые люди должны выполнять в условиях недосыпания, указать на соответствующие графики рабочего отдыха для сменных рабочих и других лиц, чья работа нарушает их сон, и помочь исследователям разработать более эффективные стратегии борьбы с ним. сонливость.

Производительность картирования и функция мозга

Чтобы изучить влияние недосыпания на активность и работоспособность мозга, исследователи UCSD провели серию экспериментов, в которых недосыпающие и отдохнувшие участники выполняли сложные когнитивные задачи, в то время как сканер функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ) измерял их мозговую активность.

В своем первоначальном эксперименте, опубликованном в журнале Neuroreport (Vol. 10, No. 18) в декабре 1999 г., участники выполнили арифметическое задание на рабочую память, находясь в сканере fMRI, один раз после 35 часов лишения сна и один раз после этого. нормальный ночной сон.

Как и ожидали исследователи, участники хуже справлялись с математической задачей, когда им не хватало сна, чем когда они отдыхали. И в соответствии с представлением о том, что лишение сна ухудшает функционирование рабочей памяти в префронтальной коре, данные фМРТ показали меньшую активность в префронтальной коре, когда участники выполняли математическое задание после депривации сна, чем после нормального ночного сна.

Во втором исследовании, опубликованном в журнале Nature (Vol.403) в феврале 2000 г. исследователи изучали работоспособность и мозговую активность во время вербального обучающего теста. Как и раньше, недосыпание приводило к снижению производительности — хотя в данном случае лишь незначительно.

В отличие от результатов математического задания, во время вербального обучения префронтальные области мозга оставались активными после недосыпания, а активность теменных долей фактически увеличивалась. Однако активность левой височной доли — классической области обработки речи — снижалась во время лишения сна.Исследователи также обнаружили, что лучшая производительность вербального обучения после недосыпания коррелировала с повышенной активностью теменных долей.

Драммонд и его коллеги интерпретируют эти результаты как свидетельство того, что мозг — в частности, теменная область, в данном случае — способен хотя бы частично компенсировать недосыпание.

Третье исследование, опубликованное в июне в журнале Journal of Sleep Research (Vol. 10, No. 2), еще раз подтверждает это мнение.В этом исследовании Драммонд и его коллеги предложили участникам задание на «разделенное внимание», в котором они выполнили как арифметические, так и устные задания в рамках одного блока экспериментальных испытаний.

Как и в исследовании вербального обучения, результаты снова выявили более низкую производительность, пониженную активацию мозга в левой височной области и повышенную активацию в префронтальной и теменной областях после лишения сна. Кроме того, команда обнаружила повышенную активацию в областях мозга, которые участвуют в устойчивом внимании и отслеживании ошибок, что позволяет предположить, что эти области также могут быть задействованы в усилиях мозга по адаптации к недосыпанию.

Требуются дополнительные исследования

Почему лишение сна привело к различным моделям активации мозга для арифметических и вербальных задач?

«Сейчас это большой вопрос», — говорит Драммонд. «На данный момент лучшее, что мы можем сказать, это то, что разные когнитивные требования, похоже, вызывают разные мозговые реакции на лишение сна».

В дальнейшем он и его коллеги изучат, как различные когнитивные задачи реагируют на лишение сна, и выяснят, как на когнитивные способности и активность мозга влияют такие факторы, как продолжительность и тип недосыпания, время суток и индивидуальные переменные, такие как возраст, пол и образование.

Что происходит, когда вы слушаете музыку

Исследуйте

Нажмите на область мозга справа, чтобы узнать больше о том, как она влияет на ваше восприятие музыки.

Лобная доля

Что

Используется в мышлении, принятии решений и планировании

Как

«Лобная доля — самая важная для человека. У нас большая лобная доля по сравнению с другими животными. Слушая музыку, мы можем улучшить его функции », — говорит Сугая.

Височная доля

Что

Обрабатывает то, что мы слышим

Как

«Мы используем языковой центр, чтобы понимать музыку, которая охватывает оба полушария мозга, хотя язык и слова интерпретируются в левом полушарии, а музыка и звуки интерпретируются в правом полушарии», — говорит Йонетани.

Площадь Брока

Что

Позволяет нам произносить речь

Как

«Мы используем эту часть мозга для выражения музыки», — говорит Йонетани.«Игра на музыкальном инструменте может улучшить вашу способность к общению».

Площадь Вернике

Что

Понимает письменную и устную речь

Как

«Мы используем эту часть мозга, чтобы анализировать музыку и наслаждаться ею», — говорит Йонетани.

Затылочная доля

Что

Обрабатывает то, что мы видим

Как

«Профессиональные музыканты используют затылочную кору, которая является зрительной корой, когда они слушают музыку, в то время как непрофессионалы, как я, используют височную долю — слуховой и языковой центр.Это говорит о том, что [музыканты] могут визуализировать партитуру, когда слушают музыку », — говорит Сугая.

Мозжечок

Что

Координирует движение и сохраняет физическую память

Как

«Пациент с болезнью Альцгеймера, даже если он не узнает свою жену, все еще может играть на пианино, если он выучил его в молодости, потому что игра стала мышечной памятью. Эти воспоминания в мозжечке никогда не исчезают, — говорит Сугая.

Прилежащее ядро ​​

Что

Стремится к удовольствию и вознаграждению и играет большую роль в развитии зависимости, поскольку высвобождает нейромедиатор дофамин

Как

«Музыка может быть наркотиком — наркотиком, вызывающим сильную зависимость, потому что она действует на ту же часть мозга, что и запрещенные наркотики», — говорит Сугая.«Музыка увеличивает дофамин в прилежащем ядре, подобно кокаину».

Миндалевидное тело

Что

Процессы и триггеры эмоций

Как

«Музыка может контролировать ваш страх, готовить к борьбе и увеличивать удовольствие», — говорит Йонетани. «Когда вы чувствуете, что по позвоночнику пробегает дрожь, значит, активизируется миндалевидное тело».

Гиппокамп

Что

Создает и извлекает воспоминания, регулирует эмоциональные реакции и помогает нам ориентироваться.Считается центральным процессором головного мозга, это одна из первых областей мозга, пораженных болезнью Альцгеймера, что приводит к путанице и потере памяти.

Как

«Музыка может усиливать нейрогенез в гиппокампе, позволяя производить новые нейроны и улучшая память», — говорит Йонетани.

Гипоталамус

Что

Поддерживает статус-кво организма, связывает эндокринную и нервную системы, а также производит и высвобождает необходимые гормоны и химические вещества, регулирующие жажду, аппетит, сон, настроение, частоту сердечных сокращений, температуру тела, обмен веществ, рост и половое влечение — и это лишь некоторые из них.

Как

Если вы играете Моцарта, например, «частота сердечных сокращений и артериальное давление уменьшаются», — говорит Сугая.

Мозолистое тело

Что

Позволяет левому и правому полушариям общаться, обеспечивая скоординированные движения тела, а также сложные мысли, требующие логики (левая сторона) и интуиции (правая сторона)

Как

«Как музыкант, вы хотите, чтобы правая и левая части мозга согласовывались друг с другом, чтобы они разговаривали друг с другом», — говорит Сугая. Это позволяет пианистам, например, переводить ноты на листе в клавиши, на которые их пальцы нажимают, чтобы воспроизводить музыку.

Путамен

Что

Обрабатывает ритм и регулирует движения и координацию тела

Как

«Музыка может увеличить дофамин в этой области, а музыка увеличивает нашу реакцию на ритм», — говорит Йонетани. «Таким образом музыка временно купирует симптомы болезни Паркинсона. Ритмичная музыка, например, использовалась, чтобы помочь пациентам с болезнью Паркинсона функционировать, например, вставать и опускаться и даже ходить, потому что пациенты с болезнью Паркинсона нуждаются в помощи в движении, а музыка может помочь им как трость.К сожалению, после того, как музыка прекращается, патология возвращается ».

5 советов, как сохранить здоровье мозга

С возрастом изменения в вашем теле и мозге являются нормальным явлением. Однако есть некоторые вещи, которые вы можете сделать, чтобы замедлить любое ухудшение памяти и снизить риск развития болезни Альцгеймера или других деменций. Вот пять вещей, которые я рекомендую своим пациентам в порядке важности:

1. Регулярно занимайтесь спортом.

Первое, что я говорю своим пациентам, — это продолжать тренироваться.Упражнения имеют много известных преимуществ, и похоже, что регулярная физическая активность приносит пользу мозгу. Многочисленные исследования показывают, что физически активные люди с меньшей вероятностью испытают снижение своей умственной функции и имеют более низкий риск развития болезни Альцгеймера.

Мы считаем, что эти преимущества являются результатом увеличения притока крови к мозгу во время упражнений. Это также имеет тенденцию противодействовать некоторому естественному сокращению мозговых связей, которое происходит во время старения, фактически обращая вспять некоторые проблемы.

Старайтесь заниматься спортом несколько раз в неделю по 30–60 минут. Вы можете ходить, плавать, играть в теннис или выполнять любую другую умеренную аэробную активность, которая увеличивает частоту сердечных сокращений.

2. Высыпайтесь.

Сон играет важную роль в здоровье вашего мозга. Есть несколько теорий, согласно которым сон помогает очистить аномальные белки в вашем мозгу и консолидировать воспоминания, что улучшает вашу общую память и здоровье мозга.

Важно, чтобы вы старались спать семь-восемь последовательных часов в сутки, а не фрагментированный сон с двух- или трехчасовыми интервалами.Последовательный сон дает вашему мозгу время для того, чтобы эффективно объединить и сохранить ваши воспоминания. Апноэ во сне вредно для здоровья вашего мозга и может быть причиной того, что вам может быть сложно спать несколько часов подряд. Поговорите со своим врачом, если вы или член вашей семьи подозреваете, что у вас апноэ во сне.

3. Придерживайтесь средиземноморской диеты.

Ваша диета играет большую роль в здоровье вашего мозга. Я рекомендую своим пациентам придерживаться средиземноморской диеты, в которой упор делается на растительные продукты, цельнозерновые, рыбу и полезные жиры, такие как оливковое масло.В нем гораздо меньше красного мяса и соли, чем в типичной американской диете.

Исследования показывают, что люди, строго соблюдающие средиземноморскую диету, менее подвержены болезни Альцгеймера, чем люди, не соблюдающие эту диету. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, какие части диеты оказывают наибольшее влияние на работу вашего мозга. Однако мы знаем, что омега-жирные кислоты, содержащиеся в оливковом масле первого отжима и других полезных жирах, жизненно важны для правильного функционирования ваших клеток, по-видимому, снижают риск ишемической болезни сердца, повышают умственную концентрацию и замедляют снижение когнитивных функций у пожилых людей. .

4. Оставайтесь умственно активными.

Ваш мозг похож на мышцу — вам нужно использовать его, иначе вы его потеряете. Есть много вещей, которые вы можете делать, чтобы поддерживать свой мозг в форме, например разгадывать кроссворды или судоку, читать, играть в карты или собирать головоломки. Считайте, что это перекрестная тренировка вашего мозга. Так что включайте различные виды деятельности, чтобы повысить эффективность.

Я не рекомендую ни одну из доступных сегодня платных программ тренировки мозга. Эти программы часто дают обещания, которые они не могут сохранить, или сосредотачиваются на навыках запоминания, которые бесполезны в повседневной жизни.Точно так же ваш мозг может получить такую ​​же хорошую тренировку, читая или решая головоломки. Наконец, не смотрите телевизор слишком много, так как это пассивное занятие, которое мало стимулирует ваш мозг.

5. Оставайтесь социально вовлеченными.

Социальное взаимодействие помогает предотвратить депрессию и стресс, которые могут способствовать потере памяти. Ищите возможности общаться с близкими, друзьями и другими людьми, особенно если вы живете один. Есть исследования, которые связывают одиночное заключение с атрофией мозга, поэтому сохранение социальной активности может иметь противоположный эффект и укреплять здоровье вашего мозга.

Донн Декстер, доктор медицины, невролог из О-Клэр, штат Висконсин.

---

В целях безопасности наших пациентов, персонала и посетителей в клинике Mayo действуют строгие правила маскировки. Любой, кто был показан без маски, был либо записан до COVID-19, либо зарегистрирован в зоне, где нет ухода за пациентами, где соблюдалось социальное дистанцирование и другие протоколы безопасности.

Активность мозга во время сна

Хотя исторически считалось, что сон является пассивным, но необходимым процессом для здоровых функций организма, теперь известно, что активность мозга продолжается во время сна.Фактически, считается, что эта мозговая активность играет несколько важных ролей в поддержании физического, эмоционального и психического здоровья.

Как сон влияет на ваш мозг Играть

Технологии мониторинга сна

Исследования сна значительно продвинулись после внедрения технологии, которая позволяет наблюдать и контролировать активность мозга во время сна. Это включает позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) и электроэнцефалограмму (ЭЭГ).

В частности, ЭЭГ может отслеживать мозговые волны во время сна, что показало, что существуют разные стадии сна, каждая из которых характеризуется уникальной мозговой активностью.

Мозговые волны во время сна

Различные стадии сна известны как стадия 1, стадия 2, стадия 3 и сон с быстрым движением глаз (REM), и их можно различить по мозговым волнам на каждой из этих стадий.

Стадия 1 сна — это самая легкая стадия сна, которая возникает, когда человек засыпает.Наблюдается медленное движение глаз и снижение активности произвольных мышц тела. Мозговые волны на стадии 1 сна меньше и более однородны, чем в состоянии бодрствования, которое называется альфа- и тета-волнами.

Во время сна стадии 2 движение глаз прекращается, и мозговые волны становятся медленнее, чем на стадии 1. Также иногда случаются более быстрые всплески волн, которые называются веретенами сна.

Стадия 3 сна характеризуется медленными ритмичными мозговыми волнами, называемыми дельта-волнами.Эта стадия сна очень тяжелая, без движения глаз и произвольных мышц. Кроме того, на этой стадии сна часто бывает трудно разбудить человека.

Во время быстрого сна человек обычно дышит быстрее, и есть быстрые движения глаз, которые характеризуют это состояние. На этом этапе активность мозга по данным ЭЭГ очень похожа на активность бодрствующего человека, что позволяет предположить, что в центральной нервной системе (ЦНС) происходят важные процессы.

REM-активность головного мозга

Считается, что сновидения происходят не менее 2 часов каждую ночь во время быстрого сна и что эта активность играет важную роль в обработке информации и создании памяти. Во время этой стадии сна частота сердечных сокращений и артериальное давление повышаются, а деятельность мозга заметно более динамична.

Исследование сна с мониторингом ЭЭГ показало, что младенцы проводят большую часть своего дня во сне (до 50%) по сравнению со взрослыми, что приводит к гипотезе о том, что активность мозга во время сна помогает в развитии памяти и обучения.

Сигналы инициируются у основания мозга, в области, называемой мостом, а затем распространяются на таламус и кору головного мозга. Кора головного мозга отвечает за процессы обучения, мышления и организации информации.

Циклы стадий сна

Со временем человек проходит различные стадии сна, и активность мозга соответственно изменяется. Он начинается с этапа 1 примерно 5-10 минут, за которым следуют этапы 2 и 3 в течение примерно 10 и 30 минут соответственно.Наконец, человек переходит в фазу быстрого сна более чем через час после первого засыпания.

Вскоре после этого человек возвращается ко второй стадии сна, затем к третьей стадии сна и, в конце концов, снова достигает фазы быстрого сна, причем этот цикл повторяется приблизительно пять раз перед пробуждением.

Непонятно, почему эта цикличность фаз сна и постоянные изменения активности мозга необходимы для здорового функционирования человека и других млекопитающих. В настоящее время проводятся дальнейшие исследования в этой области для более полного понимания этой области, особенно в отношении функции мозговой активности.