Открытия и гипотезы, 2015 №01

«Эффект бабушки»

Внимание устроено довольно сложно: помимо того, что в таламусе регулируется канал, по которому поступает к коре сенсорный приток, есть и другая регуляция — непосредственно внутри канала. Например, в зрительном канале появляется несколько конкурирующих стимулов. Вам нужен только один из них, другие мозг воспринимает как помеху. Включается селективный механизм выбора мишени внимания, он решает исход конкуренции: какие из стимулов вы будете обрабатывать.

Тут я воспользовалась одним наблюдением, которое мы сделали немного раньше.

Дело в том, что помимо альфа-ритма, который рождается в связи таламуса и коры, у человека, и у младенца тоже, есть ещё тета-ритм. Тета-ритмы впервые описаны как эмоциональные. Но эмоции — дело тонкое, в экспериментальной обстановке их вызвать трудно, если только это не негативные эмоции, а негативные вызывать нельзя из-за этических ограничений. С другой стороны. некоторые умельцы ухитрялись снимать эмоции даже во время полового акта и действительно получали огромный тета-ритм у взрослого человека. Кроме того, такой же ритм был описан у грудного ребёнка, когда ему показали какую-то невероятную новую куклу. Всё это как будто подтверждало связь тета-ритма с аффектом.

Замечательная исследовательница Ольга Виноградова изучала тета-ритм в гипокампе животных (гипокамп связан с памятью). Так вот, тета-ритм оказался наиболее выражен как раз не в коре, а в гипокампе. Проще говоря, когда внимание захвачено одной-единственной мишенью, то в коре появляется тета-ритм.

Интересно, что сам гипокамп при этом находится в заторможенном состоянии, у него работают всего несколько групп нейронов, которые этот ритм навязывают; он не регистрирует никакой новой информации, только демонстрирует, что «линия занята».

«Я занят, отстаньте от меня, у меня одна-единственная мишень, и пока это так, никакого богатого сенсорного притока у меня не будет». Тогда я подумала; почему тета-ритм возникает при эмоциях? Может быть, в норме при эмоциональном возбуждении тета-ритм просто означает предельно сфокусированное внимание? И мы это доказали — на грудных младенцах.

Мы провели очень простой и показательный эксперимент: экспериментатор играла с младенцем в «ку-ку». Она появлялась перед ним: «Привет, ты меня видишь?», «Ты меня ждёшь?» — в этот момент её отгораживал от ребёнка белый экран. В руках у неё был датчик, которым она отмечала периоды появления и исчезновения. а видеокамера регистрировала поведение ребёнка. Гипотеза была такая: если тета-ритм связан с аффектом, то его максимум должен возникать, когда экспериментатор появляется из-за экрана и младенец весь расцветает улыбкой. А если он связан с предельно сконцентрированным, недоступным другим стимулам вниманием, то появляться должен тогда, и только тогда, когда ребёнок ждёт, глядя на совершенно пустое место, на экран. Чем управляется в этот момент внимание восьмимесячного младенца? Внешней стимуляцией? Нет. Его внимание управляется его прогнозом ситуации. У детей до этого возраста — исчезло из виду — и тут же забыто. А восьмимесячный знает, что я появлюсь, его внимание поддерживается и энцефалограф регистрирует безумный тета-ритм. Потом экспериментатор появляется — и тета-ритма нет. Он блокирован внешним стимулом; внутренняя, самим мозгом выбранная мишень, исчезла.

Мы получили ответ на свой вопрос: хорошую, нешуточную корреляцию внимания младенцев с их интеллектом в пятилетием возрасте. Никакого разрыва корреляция не показывает.

Обнаружить физиологический субстрат того, что раньше было доступно психиатрии только и исключительно в поведенческих проявлениях, значит найти потенциальную «мишень для вмешательства»: шанс на коррекцию. На снимках: МЭГ демонстрирует, что мозг ребёнка с аутизмом (внизу) реагирует на неожиданный звук иначе, чем в норме (вверху)

Возвращаясь к вопросу о наследуемых и средовых факторах интеллекта: наши результаты, опубликованные в журнале “Psychophysiology”, содержали в себе ещё одну важную вещь. В отличие от многих других параметров энцефалограммы младенцев, которые очень, просто до неприятного, наследуемы, тета-ритм как раз оказался сильно зависящим от факторов общей среды, то есть той среды, которая была одинаковой для обоих близнецов в паре.

Нам стало интересно, от каких именно. Возможно, внутриутробных? Проверили, вроде нет. Потом моей коллеге Елене Ореховой пришла в голову идея: «А давайте посмотрим, у каких близнецов есть бабушки, а у каких нет. У мамы, если она одна в доме, мало времени на общение с близнецами остаётся, ей всю домашнюю работу надо самой выполнять. Когда в семье есть бабушка — другое дело. В такой семейной ситуации у взрослых больше возможностей поиграть и позаниматься с детьми. Будет ли это деление коррелировать с различиями между детьми в тета-ритме?»

Так мы открыли «эффект бабушки» — статистически достоверно и надёжно. У младенцев, с которыми занимались бабушки, тета-ритм в состоянии внимания был выражен сильнее и само внимание удерживалось лучше, потому что они его «тренировали»; у них было больше социального взаимодействия.

Внимание — крайне тренируемая вещь, внутренней сосредоточенности можно научить. Мы же знаем, как это важно, как от умения удерживать внимание зависит не просто способность человека решать задачки, а вообще всё: совокупный результат его деятельности.

Татьяна Строганова, доктор биологических наук

Что съесть, чтобы похудеть?

Многие сладкоежки мечтают о таблетках, которые можно было бы принимать, например, перед употреблением очередного пирожного, так, чтобы новая порция сладкого не оставалась в организме в виде лишнего веса. Авторы статьи, опубликованной в журнале Nature Communications, решили сделать эту фантазию реальностью, работая с круглыми червями Caenorhabditis elegans.

В норме эти нематоды, как и люди, начинают толстеть, если держать их на диете с высоким содержанием сахаров. Однако ученые обнаружили, что круглые черви с мутацией в гене SKN-1, которая делает его гиперактивным, не набирают массу даже в случае усиленного потребления сладкого.

Аналог гена SKN-1 есть и у человека — он носит название Nrf2 и кодирует белок, который связывается с ДНК и индуцирует восстановительные процессы в том случае, если клетка пострадала от активных форм кислорода. Поскольку базовые метаболические пути у нематод и людей очень похожи, то исследователи предполагают, что человеческий ген Nrf2 также способен противодействовать набору избыточного веса.

Как отмечается, ранее уже была разработана линейка препаратов, которые воздействуют на ген Nrf2 с тем, чтобы замедлить старение. Поэтому есть надежда, что удастся создать похожие препараты, которые бы активировали Nrf2 и не давали бы любителям сладкого толстеть.

Впрочем, как подчеркивают исследователи, у таких таблеток могут быть и побочные эффекты.

Вино вводит в заблуждение

Мнение, что алкоголь помогает общаться и делает человека более раскованным и готовым к новым знакомствам, достаточно распространено. Однако психологи установили, что такие представления могут стать причиной недопонимания между мужчинами и женщинами.

Исследователи из Университета Дикина (Австралия) поставили любопытный эксперимент: около полутора сотен мужчин и женщин смотрели видео, на которых люди общались между собой в компании с бутылкой вина или же простой воды. При этом мужчины и женщины в видеороликах ничего не пили, бутылки с вином и водой просто стояли рядом в кадре. От тех, кто смотрел, требовалось определить, насколько соблазнительной выглядит женщина на видео и склонна ли она к флирту.