Российские ученые заставили людей рисковать, приложив к их мозгу переменный ток. Можно ли управлять склонностью человека к риску, и какую роль в этом играют ритмы мозга, рассказал Василий Ключарев, профессор Центра Нейроэкономики и Когнитивных исследований НИУ Высшая школа экономики.
Современные исследования мозга приоткрывают механизмы принятия решения, роль мозга в нашем поведении. Сравнительно недавно возникла новая область «Нейроэкономика», или нейробиология принятия решений, — раздел нейробиологии, который изучает тонкие механизмы наших решений. В нейроэкономических лабораториях экономисты, нейробиологи и психологи совместно исследуют природу и причину возникновения тех или иных наших решений и склонностей.
Важно отметить, что большинство наших решений принимается в ситуации неопределённости или риска, когда нам не хватает точной информации для принятия идеальных беспроигрышных решений. Вложить деньги в рискованные, но высокодоходные акции или положить их на депозит в государственный банк с крохотной доходностью? Хранить накопления в рублях или иностранной валюте? Купить ли страховку перед поездкой на горнолыжный курорт? И стоит ли заниматься горными лыжами, ведь можно и ногу сломать?
Перебежать ли, торопясь на работу, дорогу на красный свет?
Все это примеры решений, связанных с рисками и неопределенностью, с которыми мы сталкиваемся каждый день. Поэтому нейроэкономистам особенно интересно раскрыть биологические механизмы риска.
Мозг и риск
В нейроэкономической лаборатории Высшей школы экономики активно исследуется выбор людей между рискованными и безрисковыми вариантами решений. Так в новой статье в журнале ENEURO, ученые показали, что, стимулируя лобную кору мозга человека слабым электрическим током,
можно временно сделать человека, склонным к финансовому риску.
В экспериментальной игре участники, которых было 34 человека, принимали множество решений о том, сыграть ли в лотерею, или получить небольшую гарантированную сумму. Выбрав «лотерею», испытуемый мог с 50-процентной вероятностью получить 50 рублей, а выбрав 'безрисковое вознаграждение' он гарантированно получал 25 рублей. Ученые воспользовались новым исследовательским методом – Транскраниальной стимуляцией мозга переменным током – и воздействовали на кору головного мозга испытуемых слабым током на разной частоте.
Мозг участников исследования стимулировался током с частотой 5, 10, 20 и 40 Гц, приложенным к правому или левому полушарию
и только стимуляция с частотой 20Гц левой лобной коры привела к увеличению рискованного поведения.
Ученые считают, что стимуляция с данной частотой привела к изменению внутренних ритмов работы мозга в диапазоне 20 Гц – так называемой лобной Бета-активности, вовлеченной в восприятие вознаграждений, что в свою очередь заставляло участников исследования больше рисковать.
Лишь 35.5 % участников при стимуляции правой лобной коры показали увеличение рискованного поведения и уже 64.7% участников при стимуляции левой лобной коры показали увеличение рискованного поведения.
Ряд недавних исследований показал, что ритмическая бета-активность лобной коры особенно усиливается при получении неожиданных вознаграждений. Ученые предположили, что, вероятно, синхронная активность мозга на частоте 20 Гц передает быстрый мотивационный сигнал в области, связанные с вознаграждениями (в популярной литературе называемые «центрами удовольствия») и вызывает сильный эмоциональный отклик. Это и может влиять на нашу склонность к риску.
Нейроэкономика и нейробиология, в целом, смотрят на принятие решений, как на тонкую игру ансамблей нейронов в разных областях нашего мозга. Одна из популярных теорий нейроэкономики говорит, что «центр удовольствия» (популярное, но не совсем правильное название прилежащего ядра, расположенного в глубоких эволюционно древних областях мозга) влияет на принятие решений в ситуации риска.
Эта область активна, когда мы получаем удовольствие, ожидаем чего-то приятного.
Активность этой же области, судя по всему, заставляет нас рисковать. Например, есть любопытное исследование, в ходе которого испытуемым мужчинам предъявлялись эротическое фотографии, которые легко активируют центр удовольствия. В результате, участники исследования действительно начинали больше рисковать и играть в лотерею. Эта область вовлечена в восприятия вознаграждения и в толерантное отношение к риску. Но есть другая область мозга – «островковая кора», активность которой связана с отрицательными эмоциями и нелюбовью к риску. Одна из доминирующих теорий современной нейэроэкономики говорит о том, что решение рисковать зависит от относительной активности этих двух областей: прилежащее ядро заставляет вас рисковать, островковая кора – избегать риска.
Вероятно, стимуляция мозга на частоте 20 Гц активизирует именно систему мозга, связанную с удовольствием, и тем самым «разгоняет» наши тенденции рискнуть. Такие исследования помогают лучше понять архитектуру процессов принятия решений нашим мозгом, найти новые походы к ее оптимизации.
Стимуляция мозга: что в этом нового?
Транскраниальная стимуляция электрическим током — один из современных способов безопасно воздействовать мозг человека в лабораторных условиях. Прикладываемый к голове испытуемого слабый ток может быть постоянным во времени, как в случае с стимуляции «постоянного током», или оно может модулироваться на определенной частоте, и тогда мы имеем дело с так называемой «стимуляцией переменным током». Последний метод – tACS – особенно хорошо подходит для модуляции физиологически значимых колебаний мозга, возникающих при выполнении различных задач.
Множество исследований, проведённых последние десятилетия, продемонстрировали тесную связь между ритмами мозга и когнитивными функциями – ученые наблюдали значимую корреляцию ритмической активности мозга с конкретными психическими процессами или тенденциями в поведении. Например, многим знакомы исследования сна: когда человек засыпает, то в стадии медленного сна заметен тета-ритм (4-8 Гц), в глубоком медленном сне преобладает дельта-ритм (1-4 Гц) и т.д...
Однако вопрос о том, отражают ли такие колебания мозга фундаментальный механизм обработки информации нейронами или просто являются эпифеноменом (побочным продуктом работы мозга) до сих пор не решен. Теоретически, если ритмы мозга имеют важное значение для определённой психической функции, то мы можем повлиять на данную функцию, если изменим силу ритмов. До недавнего времени сделать это экспериментально было практически невозможно, поэтому ученые исследовали аномальную ритмическую активность у пациентов с расстройствами нервной системы. Например, обнаружилось, что степень проблем гиперактивных детей с дефицитом внимания коррелирует уменьшением активности в альфа (8-13 Гц) и бета (14-40 Гц)-диапазонах и с увеличением активности в дельта (1-4 Гц), и тата (4-8 Гц) диапазонах по сравнению со здоровыми детьми.
Однако сложные заболевания обычно не являются результатом лишь одного симптома - нарушения конкретного ритма мозга. Таким образом, такие исследования хотя и служат доказательством связи между клиническими симптомами и изменениями в ритмах головного мозга, но не дают нам причинно-следственных связей.
Доказательство связи ритмов мозга и поведения человека было получено с помощью новых методов стимуляции мозга человека, позволяющих управлять колебаниями мозга. Например, на поверхность головы можно положить два электрода и с помощью специального прибора (транскраниального стимулятора) пропустить между элетродами слабый ток, осциллирующий на определённой частоте. Это и есть метод стимуляцией переменным током (tACS). Так как ток слабый, а в мозге нет рецепторов к боли, человек практически не ощущает дискомфорта, а стимуляция навязывает нервным клеткам ритм на определённой частоте.
Этот такой своеобразный метод нейромодуляции или нейроразгонки естественных физиологических ритмов мозга.
Физиологические механизмы, лежащие в основе наблюдаемых эффектов tACS, были выявлены с помощью изучения мозга животных. Например, стимулирование срезов коры переменным током приводит к синхронизации активности нейронов. Более того, стимулируя мозг крыс электродами, расположенными на поверхности черепа, удалось показать синхронизацию нейронной активности, регистрируемой внутри мозга. Недостатком данного метода, является его некоторая «расфокусированность», так как электрический ток протекает одновременно по большому числу структур мозга, его трудно направить только в одну область мозга.
Поэтому дальнейший прогресс метода tACS связан с созданием сложной конфигурации стимулирующих электродов, способных влиять на активность мозга более фокально. При всей быстроте развития таких технологий, не стоит баловаться ими дома, они требуют лабораторных условий и участия специалиста. В России в Центре нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ подробно исследуют методы стимуляции мозга, разрабатывают новые методы нейростимуляции с целью изучения тонкий механизмы работы областей мозга человека. Здесь же работает один из создателей метода транскраниальной стимуляции переменным электрическим током (tACS), доцент Маттео Феурра.
Российские ученые заставили людей рисковать, приложив к их мозгу переменный ток. Можно ли управлять склонностью человека к риску, и какую роль в этом играют ритмы мозга, рассказал Василий Ключарев, профессор Центра Нейроэкономики и Когнитивных исследований НИУ Высшая школа экономики.Современные исследования мозга приоткрывают механизмы принятия решения, роль мозга в нашем поведении. Сравнительно недавно возникла новая область «Нейроэкономика», или нейробиология принятия решений, — раздел нейробиологии, который изучает тонкие механизмы наших решений. В нейроэкономических лабораториях экономисты, нейробиологи и психологи совместно исследуют природу и причину возникновения тех или иных наших решений и склонностей. Важно отметить, что большинство наших решений принимается в ситуации неопределённости или риска, когда нам не хватает точной информации для принятия идеальных беспроигрышных решений. Вложить деньги в рискованные, но высокодоходные акции или положить их на депозит в государственный банк с крохотной доходностью? Хранить накопления в рублях или иностранной валюте? Купить ли страховку перед поездкой на горнолыжный курорт? И стоит ли заниматься горными лыжами, ведь можно и ногу сломать? Перебежать ли, торопясь на работу, дорогу на красный свет? Все это примеры решений, связанных с рисками и неопределенностью, с которыми мы сталкиваемся каждый день. Поэтому нейроэкономистам особенно интересно раскрыть биологические механизмы риска. Мозг и риск В нейроэкономической лаборатории Высшей школы экономики активно исследуется выбор людей между рискованными и безрисковыми вариантами решений. Так в новой статье в журнале ENEURO, ученые показали, что, стимулируя лобную кору мозга человека слабым электрическим током, можно временно сделать человека, склонным к финансовому риску. В экспериментальной игре участники, которых было 34 человека, принимали множество решений о том, сыграть ли в лотерею, или получить небольшую гарантированную сумму. Выбрав «лотерею», испытуемый мог с 50-процентной вероятностью получить 50 рублей, а выбрав 'безрисковое вознаграждение' он гарантированно получал 25 рублей. Ученые воспользовались новым исследовательским методом – Транскраниальной стимуляцией мозга переменным током – и воздействовали на кору головного мозга испытуемых слабым током на разной частоте. Мозг участников исследования стимулировался током с частотой 5, 10, 20 и 40 Гц, приложенным к правому или левому полушарию и только стимуляция с частотой 20Гц левой лобной коры привела к увеличению рискованного поведения. Ученые считают, что стимуляция с данной частотой привела к изменению внутренних ритмов работы мозга в диапазоне 20 Гц – так называемой лобной Бета-активности, вовлеченной в восприятие вознаграждений, что в свою очередь заставляло участников исследования больше рисковать. Лишь 35.5 % участников при стимуляции правой лобной коры показали увеличение рискованного поведения и уже 64.7% участников при стимуляции левой лобной коры показали увеличение рискованного поведения. Ряд недавних исследований показал, что ритмическая бета-активность лобной коры особенно усиливается при получении неожиданных вознаграждений. Ученые предположили, что, вероятно, синхронная активность мозга на частоте 20 Гц передает быстрый мотивационный сигнал в области, связанные с вознаграждениями (в популярной литературе называемые «центрами удовольствия») и вызывает сильный эмоциональный отклик. Это и может влиять на нашу склонность к риску. Нейроэкономика и нейробиология, в целом, смотрят на принятие решений, как на тонкую игру ансамблей нейронов в разных областях нашего мозга. Одна из популярных теорий нейроэкономики говорит, что «центр удовольствия» (популярное, но не совсем правильное название прилежащего ядра, расположенного в глубоких эволюционно древних областях мозга) влияет на принятие решений в ситуации риска. Эта область активна, когда мы получаем удовольствие, ожидаем чего-то приятного. Активность этой же области, судя по всему, заставляет нас рисковать. Например, есть любопытное исследование, в ходе которого испытуемым мужчинам предъявлялись эротическое фотографии, которые легко активируют центр удовольствия. В результате, участники исследования действительно начинали больше рисковать и играть в лотерею. Эта область вовлечена в восприятия вознаграждения и в толерантное отношение к риску. Но есть другая область мозга – «островковая кора», активность которой связана с отрицательными эмоциями и нелюбовью к риску. Одна из доминирующих теорий современной нейэроэкономики говорит о том, что решение рисковать зависит от относительной активности этих двух областей: прилежащее ядро заставляет вас рисковать, островковая кора – избегать риска. Вероятно, стимуляция мозга на частоте 20 Гц активизирует именно систему мозга, связанную с удовольствием, и тем самым «разгоняет» наши тенденции рискнуть. Такие исследования помогают лучше понять архитектуру процессов принятия решений нашим мозгом, найти новые походы к ее оптимизации. Стимуляция мозга: что в этом нового? Транскраниальная стимуляция электрическим током — один из современных способов безопасно воздействовать мозг человека в лабораторных условиях. Прикладываемый к голове испытуемого слабый ток может быть постоянным во времени, как в случае с стимуляции «постоянного током», или оно может модулироваться на определенной частоте, и тогда мы имеем дело с так называемой «стимуляцией переменным током». Последний метод – tACS – особенно хорошо подходит для модуляции физиологически значимых колебаний мозга, возникающих при выполнении различных задач. Множество исследований, проведённых последние десятилетия, продемонстрировали тесную связь между ритмами мозга и когнитивными функциями – ученые наблюдали значимую корреляцию ритмической активности мозга с конкретными психическими процессами или тенденциями в поведении. Например, многим знакомы исследования сна: когда человек засыпает, то в стадии медленного сна заметен тета-ритм (4-8 Гц), в глубоком медленном сне преобладает дельта-ритм (1-4 Гц) и т.д. Однако вопрос о том, отражают ли такие колебания мозга фундаментальный механизм обработки информации нейронами или просто являются эпифеноменом (побочным продуктом работы мозга) до сих пор не решен. Теоретически, если ритмы мозга имеют важное значение для определённой психической функции, то мы можем повлиять на данную функцию, если изменим силу ритмов. До недавнего времени сделать это экспериментально было практически невозможно, поэтому ученые исследовали аномальную ритмическую активность у пациентов с расстройствами нервной системы. Например, обнаружилось, что степень проблем гиперактивных детей с дефицитом внимания коррелирует уменьшением активности в альфа (8-13 Гц) и бета (14-40 Гц)-диапазонах и с увеличением активности в дельта (1-4 Гц), и тата (4-8 Гц) диапазонах по сравнению со здоровыми детьми. Однако сложные заболевания обычно не являются результатом лишь одного симптома - нарушения конкретного ритма мозга. Таким образом, такие исследования хотя и служат доказательством связи между клиническими симптомами и изменениями в ритмах головного мозга, но не дают нам причинно-следственных связей. Доказательство связи ритмов мозга и поведения человека было получено с помощью новых методов стимуляции мозга человека, позволяющих управлять колебаниями мозга. Например, на поверхность головы можно положить два электрода и с помощью специального прибора (транскраниального стимулятора) пропустить между элетродами слабый ток, осциллирующий на определённой частоте. Это и есть метод стимуляцией переменным током (tACS). Так как ток слабый, а в мозге нет рецепторов к боли, человек практически не ощущает дискомфорта, а стимуляция навязывает нервным клеткам ритм на определённой частоте. Этот такой своеобразный метод нейромодуляции или нейроразгонки естественных физиологических ритмов мозга. Физиологические механизмы, лежащие в основе наблюдаемых эффектов tACS, были выявлены с помощью изучения мозга животных. Например, стимулирование срезов коры переменным током приводит к синхронизации активности нейронов. Более того, стимулируя мозг крыс электродами, расположенными на поверхности черепа, удалось показать синхронизацию нейронной активности, регистрируемой внутри мозга. Недостатком данного метода, является его некоторая «расфокусированность», так как электрический ток протекает одновременно по большому числу структур мозга, его трудно направить только в одну область мозга. Поэтому дальнейший прогресс метода tACS связан с созданием сложной конфигурации стимулирующих электродов, способных влиять на активность мозга более фокально. При всей быстроте развития таких технологий, не стоит баловаться ими дома, они требуют лабораторных условий и участия специалиста. В России в Центре нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ подробно исследуют методы стимуляции мозга, разрабатывают новые методы нейростимуляции с целью изучения тонкий механизмы работы областей мозга человека. Здесь же работает один из создателей метода транскраниальной стимуляции переменным электрическим током (tACS), доцент Маттео Феурра.
