Stymulacja mózgu za pomocą ultradźwięków może wpływać na decyzje
Nieinwazyjna metoda ultradźwięków o niskiej intensywności, która celuje w komórki nerwowe lub neurony, może zmienić funkcjonowanie mózgu, aby wpłynąć na podejmowanie decyzji.
Nowe badania pokazują, jak obszar mózgu zwany przednią korą zakrętu obręczy kontroluje rodzaj rozumowania zwany myśleniem kontrfaktycznym.Naukowcy zademonstrowali tę technikę w niedawnych badaniach, w których zakłócili „myślenie kontrfaktyczne” u naczelnych.
Myślenie kontrfaktyczne lub rozumowanie kontrfaktyczne to rodzaj podejmowania decyzji, który obejmuje rozważenie opcji, które nie są dostępne teraz, ale mogą pojawić się w przyszłości.
Na przykład osoba pracująca w pomieszczeniu w słoneczny dzień, która mówi do siebie: „Mogę być na zewnątrz, ciesząc się słońcem”, angażuje się w myślenie alternatywne.
Niedawne badanie jest pierwszym, które wykazało, że przedni obszar mózgu znany jako przednia kora zakrętu obręczy może regulować myślenie kontrfaktyczne.
W artykule w Nature Neuroscience, autorzy opisują, w jaki sposób zmienili myślenie kontrfaktyczne u makaków, celując w neurony w ich przedniej korze zakrętu obręczy za pomocą nieinwazyjnych ultradźwięków o niskiej intensywności.
„Wewnętrzne reprezentacje wyborów”
Badania nad podejmowaniem decyzji skupiały się na obwodach mózgowych, które kontrolują reakcje na bieżące bodźce. Jednak autorzy zauważają, że „Zwierzęta często dążą do zachowań, na które obecnie nie ma dowodów sensorycznych”.
Twierdzą, że aby to zrobić, zwierzęta muszą zachowywać „wewnętrzne reprezentacje” wyborów, „nawet jeśli te wybory są niedostępne”.
Innymi słowy, zwierzęta muszą mieć pewną zdolność do myślenia kontrfaktycznego lub myślenia o wyborach niezwiązanych z obecnym doświadczeniem.
„To naprawdę ekscytujące badanie z dwóch głównych powodów” - mówi naczelna i korespondentka dr Elsa Fouragnan, która pracuje na University of Plymouth School of Psychology w Wielkiej Brytanii.
Jak wyjaśnia, pierwszym powodem ekscytacji badaniami jest to, że odkrycia pokazują, że „zakrętka obręczy ma kluczowe znaczenie dla przejścia na lepsze alternatywy”.
Dodaje, że drugim powodem jest to, że wyniki pokazują, że „ultradźwięki o niskiej intensywności mogą być używane do odwracalnej zmiany aktywności mózgu w [a] bardzo precyzyjnej części mózgu”.
Nieoperacyjna stymulacja mózgu
Rośnie zapotrzebowanie na niechirurgiczne narzędzia do stymulacji mózgu. Istnieje potencjał, aby takie metody poprawiły wyniki leczenia w bezpieczny sposób i przy minimalnych skutkach ubocznych.
Zogniskowane ultradźwięki o niskiej intensywności „zyskują na znaczeniu” jako takie podejście. Wcześniejsze badania wykazały, że może zmieniać aktywność w mózgach ssaków w sposób nieinwazyjny, zarówno poprzez stymulację, jak i blokowanie sygnałów.
Niektóre badania wykazały również, że ultradźwięki mogą wpływać na aktywność w warstwach zewnętrznych, a także w głębi ludzkiego mózgu.
Niedawne badanie rzuca światło na to, jak aktywność w przednim zakręcie obręczy wpływa na podejmowanie decyzji.
Sugeruje, że jeśli ta część mózgu nie funkcjonuje prawidłowo, może to uniemożliwić jednostce przejście na lepszą opcję, nawet gdy stanie się dostępna.
Eksperci uważają, że ten rodzaj dysfunkcji mózgu może być przyczyną, dla której ludzie z niektórymi chorobami psychicznymi pozostają uwięzieni w niekorzystnych nawykach.
Badanie ujawnia przyczynową rolę regionu mózgu
Fouragnan i współpracownicy zbadali te możliwości dokładniej, badając makaki, szukając i wybierając przysmak z szeregu opcji.
Małpy szybko nauczyły się, którą z opcji preferują, ale jeśli chodzi o dokonywanie wyboru, nie zawsze było to możliwe. Jednak „mieli to na uwadze” na czas, kiedy będzie dostępny.
Następnie badacze zbadali, w jaki sposób małpy „zachowały reprezentacje wartości alternatywnych wyborów - wyborów, których nie można było podjąć w chwili obecnej, ale które można by podjąć w przyszłości”.
Używając skanów MRI mózgów małp, zaobserwowali, że aktywność w korze zakrętu obręczy „odzwierciedlała, czy wewnętrzne reprezentacje wartości przełożyłyby się na rzeczywistą zmianę zachowania”.
Wykazali, że poprzez stymulację regionu mózgu nieinwazyjnymi, skupionymi ultradźwiękami o niskiej intensywności, przednia kora zakrętu obręczy ma „przyczynową rolę” w tym procesie. Stymulacja mózgu w ten sposób zakłóciła myślenie kontrfaktyczne małp.
Fouragnan konkluduje, że stymulacja mózgu za pomocą nieinwazyjnych, skupionych ultradźwięków o niskiej intensywności „może poprawić życie milionów pacjentów z chorobami psychicznymi poprzez stymulację tkanek mózgowych z milimetrową dokładnością”.
Dodaje, że niektóre techniki stymulacji mózgu już pomagają ludziom z chorobą Parkinsona i depresją, ale ponieważ są nieoperacyjne, metody te nie mają takiego poziomu dokładności, jaki osiągnięto w tym badaniu.
„To wciąż wczesny etap, a następnym etapem są dalsze badania, które mają być przeprowadzone na ludziach, ale potencjał jest bardzo ekscytujący”.
Dr Elsa Fouragnan