Специалисты Московского государственного психолого-педагогического университета (МГППУ) при помощи метода магнитоэнцефалографии исследовали способность мозга контролировать собственное возбуждение и выявили в активности мозга человека показатели, характеризующие уровень этого контроля. Уникальность результатов исследования заключается в возможности применения полученных сведений для неинвазивной диагностики этой важной функции мозга, которая нарушается при различных нервно-психических заболеваниях и эпилепсии. Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале Nature Scientific Reports.

Магнитоэнцефалография (МЭГ) – это уникальная инновационная технология визуализации работы мозга с высоким временным и пространственным разрешением. Она позволяет бесконтактно зарегистрировать слабое магнитное поле, порожденное нейрональными источниками тока. Суть метода заключается в измерении слабых магнитных полей, генерируемых синхронной активностью больших групп нейронов. Это достигается с помощью сверхпроводящих сенсоров – «сквидов».

Используя метод магнитоэнцефалографии, ученые МГППУ исследовали способность мозга контролировать и ограничивать собственное возбуждение. Важную роль в контроле возбуждения играет особый тип тормозных нейронов, которые уравновешивают нарастающее возбуждение в нейронных сетях мозга и участвуют в генерации высокочастотной гамма-активности.

В данной работе здоровым испытуемым предъявляли зрительные стимулы и увеличивали скорость их движения, тем самым усиливая интенсивность зрительного притока, при этом регистрировали высокочастотную гамма-активность мозга.

Эксперименты показали, что усиление внешнего возбуждающего притока сначала увеличивает гамма-активность, но затем, после некоторого критического уровня, приводит к ее снижению.

Подобная нелинейная зависимость силы ответа мозга от интенсивности внешнего входа отражает способность тормозных нейронов подавлять растущее возбуждение в нервной сети.

«Мы исследовали показатели активности мозга большой группы здоровых детей и взрослых, в результате чего было обнаружено, что, несмотря на существенные изменения частоты и мощности гамма-активности с возрастом, ее относительное подавление при высоких скоростях движения масштабировалось до одного и того же диапазона значений на протяжении всей жизни», – говорит главный научный сотрудник Центра нейрокогнитивных исследований (МЭГ-центра) Елена Орехова.

Устойчивость этого показателя у здоровых людей делает возможным его использование для диагностики контроля возбуждения у людей, страдающих нервно-психическими заболеваниями или эпилепсией.

Практическое значение полученных результатов заключается в возможности использования этого неинвазивного и безопасного метода для диагностики регуляции возбуждения в мозге у детей и взрослых с расстройствами психического развития, а также для объективного мониторинга эффектов новых психотропных препаратов.