Поведенческая нейронаука

Поведенческая нейронаука (англ. behavioral neuroscience) – это область изучения биологических основ поведения человека и животных. Исследования в основном направлены на понимание роли медиаторных систем и психологических факторов в биологической активности. Поведенческая нейронаука – это более широкое современное направление физиологической психологии, охватывающее широкий круг тем, включая генетические и молекулярно-биологические основы поведения, нейропсихологию, обучение и память, мотивацию и эмоции, а также сенсорные системы.

Что такое поведенческая нейронаука?

Поведенческая нейронаука изучает взаимосвязь между мозговой активностью поведением и окружающей средой. Основываясь на эмпирических данных, нейроученые исследуют факторы, которые контролируют и координируют такие процессы, как восприятие, движение, реакция или принятие решений. Большое количество методов, от генной инженерии до электроэнцефалографии (ЭЭГ), используется для изучения работы нервной системы и ее связи с поведенческими переменными.

Почему важна поведенческая нейронаука?

Исследования в данной области помогают решить многие социальные проблемы, с которыми сталкивается общество, через понимание, контроль и прогнозирование человеческого поведения. Помимо этого, такие исследования вносят свой вклад в нейробиологию зависимости, сна, старения, аутизма, биполярного расстройства, эпилепсии и т. д.

Например, исследования изображений мозга наркозависимых людей показывают физиологические изменения в областях мозга, отвечающих за принятие решения, суждение, обучение и память, а также контроль поведения. Такие методы визуализации головного мозга как МРТ, фМРТ, ПЭТ, ОФЭКТ, выявили нарушение связи между полосатым телом мозга (мотивация) и префронтальной корой (самоконтроль) под воздействием психотропных лекарственных средств и других раздражителей.

Дальнейшее понимание поведенческой нейронауки, лежащей в основе социально значимых расстройств, может помочь в разработке более эффективных методов лечения.

Методы поведенческой нейронауки

Методы исследования в области поведенческой нейронауки варьируются от высокоинвазивных процедур до полностью неинвазивных техник.

Методы нейронаучнного исследования обычно попадают под категорию генетических методов, ингибирование или активацию нейронной активности или измерение нейронной активности. Измерение нейронной активности осуществляется при помощи таких технологий как: позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) и электроэнцефалография.

ЭЭГ-мониторинг регистрирует электрическую активность мозга с помощью электродных датчиков, размещенных на коже головы. Изменения напряжения, создаваемые потоками ионов внутри нейронов и между ними, регистрируются устройством ЭЭГ, которое может усиливать и оцифровывать эти сигналы для последующей обработки биометрических данных на компьютере или мобильном устройстве. В результате этого можно изучать свои собственные когнитивные процессы и учиться их контролировать.

Нейропсихология – это особая дисциплина, связанная с поведенческой нейронаукой. Традиционно неврология изучает функционирование и патологию нервной системы человека, тогда как нейропсихология – это более экспериментальная область, направленная на понимание того, как поведение зависит от тех или иных дисфункций мозга, особенно после того, как диагностирована неврологическая травма или расстройство.

Поведенческая и когнитивная нейронауки

«Когнитивный» относится к мыслям.

«Поведенческий» относится к действиям.

Когнитивная нейронаука изучает биологические основы познания. Эта область фокусируется на особенностях работы нейронов, которые лежат в основе того, как мозг генерирует и контролирует мысли, включая, помимо всего прочего, сознание, обучение, память, язык, восприятие и эмоции.

Такое ЭЭГ устройство, как нейрогарнитура использует алгоритм, называемый быстрым преобразованием Фурье (БПФ) для анализа необработанных сигналов ЭЭГ и классификации их на тета-волны, дельта-волны, бета-волны или альфа-волны – полученные данные затем могут быть использованы в когнитивной нейронауке и биометрии. Нейрофидбэк – разновидность биологической обратной связи, при которой человек может контролировать работу мозга, через регистрацию мозговых волн и предоставления сигнала обратной связи, например, на мониторе компьютера в формате игры, основывается это на нейропластичности мозга.

Нейропластичность – это способность мозга изменяться, создавать новые межнейронные связи, а также их восстанавливать. Мозг можно представить, как мышцу, которая становится сильнее или слабее в зависимости от того как мы ее используем. С помощью тщательного биометрического скрининга и упражнений на нейропластичность мозг можно “перенастроить” в различных областях, включая обучение для использования сенсорных протезов, лечение повреждений мозга, медитацию, фитнес и старение.

Методы изучения когнитивной нейронауки включают электроэнцефалографию, компьютерное моделирование, электрокортикографию, функциональную магнитно-резонансную томографию, психофизику и транскраниальную магнитную стимуляцию.

Нейронаука и организационное поведение

Мероприятия по улучшению здоровья, безопасности и производительности труда на рабочем месте могут выйти на абсолютно новый уровень при использовании методов исследования активности мозга. Анализ нейронной активности сотрудников дает беспрецедентное представление о том, какие форматы встреч являются наиболее эффективными, об общем уровне стресса сотрудников, а также выявляет наиболее значимые отвлекающие от работы факторы. Таким образом ЭЭГ-мониторинг позволяет повысить работоспособность, улучшить здоровье и контролировать уровень нагрузки на головной мозг сотрудника. Это позволяет организациям поддерживать наиболее эффективный и плодотворный режим работы, избегая физической и моральной перегрузки, тем самым создавая мотивированный и здоровый рабочий коллектив.

Актуальные темы поведенческой нейробиологии

Одним из примеров использования нейрогарнитуры – исследование влияния материнского стресса на развитие нервной системы у младенцев. Группа исследователей провела исследование, где изучила развитие нервной системы у 70 двухмесячных младенцев и определила на основе данных ЭЭГ, что ощущаемый стресс со стороны матери и других родственников, отрицательно влияет на спектральную мощность ЭЭГ младенца в диапазонах частот бета и дельта.

На основании этих результатов исследователи пришли к выводу, что ЭЭГ  можно использовать для выявления младенцев, наиболее восприимчивых к родительскому стрессу, и для выявления механизмов связи между развитием нервной системы и неблагоприятными окружающими условиями.1

Читайте также


Footnotes

  1. Pierce LJ, Thompson BL, Gharib A, et al. Association of Perceived Maternal Stress During the Perinatal Period With Electroencephalography Patterns in 2-Month-Old Infants. JAMA Pediatr. 2019;173(6):561–570. doi:10.1001/jamapediatrics.2019.0492