Научные способы улучшить внимание: ноотропы, нейроинтерфейсы и электростимуляция
Как усилить концентрацию внимания? Для этого существует много бытовых советов, например, использовать наушники с шумоподавлением, выработать привычку работать под музыку одного стиля, блокировать сайты, на которые чаще всего отвлекаешься, ложиться по будильнику, заниматься спортом и класть все важные вещи в нужные места.
В этой статье я попытался копнуть глубже и посмотреть, что знают о концентрации внимания эксперты-нейробиологи, а также понять, какие методы улучшения внимания доказаны в научных исследованиях, желательно в нескольких двойных слепых и плацебо-контролируемых. Без этого, мы, к сожалению, остаемся в рамках личных мнений, индивидуальных особенностей и самовнушения. В первую очередь, меня интересовали методы, позволяющие не отрываться от работы или учебы, грубо говоря те, которые можно использовать, сидя перед монитором компьютера.
Под катом описано современное состояние нейробиологических исследований в области концентрации внимания и приведен сравнительный обзор различных фармакологических стимуляторов, ноотропов и нейротехнологий для увеличения концентрации. Часто такие технологии используют не понимая, как они работают (и работают ли вообще), и я надеюсь, что после этого обзора путаницы станет меньше.
Концентрация внимания: как это работает?
С точки зрения нейробиологии, для описания внимания вводят 3 различные системы. Первая отвечает за бдительность, или «настороженность». Она поддерживает когнитивную систему на достаточном уровне активности и готовит её к быстрому ответу. Вторая система «исполнительного контроля» специализируется на процессах более высокого уровня, например, на разрешении конфликтов между различными системами или обнаружении ошибок. А третья система, отвечающая за «ориентацию», определяет нахождение источника сигнала и ускоряет его обработку.
Для удобства описания этих систем нейробиологи используют так называемый «эффект коктейльной вечеринки». «Настороженность» возникает, когда в оживленной обстановке человек слышит среди шума и разговоров знакомое имя. «Ориентация» происходит, когда он определяет, где и кто говорит, а система «исполнительного контроля» позволяет не отвлекаться в это время на другие голоса и звуки.
Как выяснялось, функционирование этих систем связано с определенными областями головного мозга и особым набором нейромедиаторов — веществ, позволяющих передавать сигнал от одной нервной клетки к другой. Возможно, приведенное ниже описание механизмов внимания будет излишне подробным, однако без этого, на мой взгляд, невозможно понять, как действуют на мозг те или иные ноотропы и нейротехнологии, стимулирующие внимание.
За работу системы «настороженности» отвечает в основном правое полушарие, зоны фронтальной и теменной коры. Повреждения этих областей при травмах головного мозга приводят к потере способности поддерживать внимание усилием воли. Кроме того, в работу системы настороженности вовлечены нейроны, располагающиеся во всей толще мозга (от среднего мозга до коры больших полушарий), которые используют в качестве нейромедиатора ацетилхолин.
Визуализация активности коры головного мозга человека (методом ФМРТ) во время выполнения заданий, требующих бдительности. Цветные пиксели (красный, зеленый, желтый) указывают на активацию зон правого полушария, в сравнении с левым, в результате выполнения различных тестов на внимание. По Shulman, 2010.
Вторая система внимания, ответственная за «ориентацию», занимается выбором наиболее важной информации из всего многообразия поступающих стимулов. За ее работу отвечает затылочная, височная и первичная моторная кора — области мозга, осуществляющие обработку зрительной, слуховой и осязательной информации.
В работу этой системы также вовлечены нейроны, использующие нейромедиатор ацетилхолин, и участвующие в передаче сенсорной информации от органов чувств к коре полушарий. Передача сенсорных сигналов идет через таламус — подкорковый интегративный центр, пропускающий к полушариям только часть сигналов, а остальную — либо блокирующий, либо ослабляющий.
В состоянии сосредоточенности «ориентационная» система внимания начинает существенно изменять фильтрацию поступающей от органов чувств информации.
Система исполнительного контроля осуществляет более сложные операции по разрешению конфликтов между процессами, происходящими в разных областях мозга. Для её исследования в нейробиологии используют так называемые «конфликтные задания», в которых выполнению тестов мешают отвлекающие стимулы. Если посмотреть на то, как работает в это время мозг людей, то видно, что активируются области фронтальной коры больших полушарий: часть передней поясной и префронтальной коры:
ФМРТ головного мозга человека во время выполнения «конфликтных заданий». Красным и желтым выделены активировавшиеся зоны коры (передней поясной — А, префронтальной — С). По Kerns, 2004.
Данные области связаны еще и с дофаминергической системой головного мозга. Туда посылают свои отростки (аксоны) нейроны среднего мозга, использующие в качестве нейромедиатора дофамин.
Все научные подходы для улучшения внимания, о которых речь пойдет ниже, нацелены на описанные в этом разделе биологические пути. Психостимуляторы и ноотропы, в первую очередь, влияют на передачу нейромедиаторов, а нейротехнологии (тренировки по методу биологической обратной связи и электростимуляция мозга) — неинвазивно воздействуют на работу определенных зон коры, оптимизируя их активность.
В научных исследованиях ноотропы и нейротехнологии являются основными способами улучшения внимания как у пациентов, так и в случае здоровых людей. Их начали активно исследовать более 50-ти лет назад, причем интерес к ним возник почти одновременно. В 1964-м году бельгийские фармакологи синтезировали пирацетам, в 1966 физиолог Дэниел Альберт выяснил, что стимуляция мозга микротоками может изменять возбудимость нейронов, а в 1968-м американец Джо Камия обнаружил, что человек может произвольно изменить параметры своей ЭЭГ (волновую активность мозга) при наличии обратной связи о её текущих значениях.
Эти подходы стали постепенно проникать в обычную жизнь: уже через 10 лет ноотропы начали самостоятельно использовать здоровые люди, а с отставанием в несколько десятилетий популярность набирают и нейротехнологии. Сегодняшняя мода на биохакинг только подстегивает этот интерес.
В этой статье я решил разобраться, какая научная база лежит в основе подобных методов, и вникнуть в существующие научные статьи. Тем более, что поиск эффективных способов повышения концентрации актуален и для меня самого.
Нейротехнологии для улучшения внимания
Нейроинтерфейсы
В области нейротехнологий существует два основных подхода к улучшению внимания: считывание информации о работе мозга и демонстрация её пользователю по принципу биологической обратной связи (БОС-тренировки), и изменение активности зон мозга путем электростимуляции.
Когнитивные тренировки по методу БОС устроены следующим образом. Человек выполняет определенный компьютерный тест, во время которого при помощи ЭЭГ (электроэнцефалографии) определяют функциональное состояние его мозга. Эта информация обрабатывается и демонстрируется пользователю на экране. Так он узнает о степени собственной сосредоточенности или, наоборот, расслабленности и корректирует выполнение задания. С легкой руки ученых такой БОС-интерфейс получил название «физиологического зеркала».
Структура тренировки по методу биологической обратной связи. Активность определенных зон головного мозга определяется при помощи ЭЭГ (или фМРТ). Данные обрабатываются в режиме реального времени и демонстрируются испытуемому. Например, чем выше уровень «термометра», тем лучше концентрация внимания. Учитывая эту информацию, человек учится контролировать свои состояния. По Scharnowski, Weiskopf, 2015
Медицинские исследования БОС-тренировок начались ещё в 60-х годах. С этого времени технологию стали применять для лечения СДВГ (синдрома дефицита внимания и гиперактивности), аутизма, эпилепсии, бессонницы и депрессии. Если углубиться в нейробиологию, то принцип БОС-тренировок основывается на том, что о когнитивных состояниях человека можно судить по электрической активности его головного мозга. Метод ЭЭГ позволяет зарегистрировать несколько типов электрических колебаний, которые имеют четкую связь с расслабленным или, наоборот, сосредоточенным состоянием.
Альфа-ритм (колебания 8–13 Гц) возникает, когда мы закрываем глаза и начинаем расслабляться; бета-ритм (14–40 Гц) и сенсомоторный ритм связаны с бодрствованием и фокусированием внимания, а гамма-ритм (>30 Гц) наблюдается при максимальной концентрации. Дельта-ритм (1–4 Гц), напротив, характерен для сна, а тета-ритм (4–8 Гц) — для состояния сонливости.
Вот типичный пример энцефалограммы. В данном случае человек сначала лежит с закрытыми глазами, а затем открывает их (красная стрелка):
Изменение волновой активности мозга после того, как человек открыл глаза. График демонстрирует, что альфа-ритм (подчеркнут красным) исчезает в момент открытия глаз (отмечен красной стрелкой). По Uri Shaked, 2017.
При нарушениях внимания часто наблюдается усиленный тета-ритм в лобных долях, а также нарушения бета- и сенсомоторного ритмов. Их оптимизацию и осуществляют при БОС-терапиях, в том числе при лечении СДВГ.
Что касается применения БОС-интерфейсов на здоровых людях, то таких исследований пока мало — мне удалось найти всего несколько качественных научных работ. При этом все они демонстрируют, что БОС-тренировки обладают статистически достоверной, но слабой или умеренной эффективностью.
В недавнем исследовании австрийских ученых ежедневные БОС-тренировки улучшили бдительность и пространственное внимание здоровых добровольцев. Тренировки заключались в том, что испытуемым демонстрировали круг, размер которого увеличивался по мере увеличения их сосредоточенности. А концентрацию внимания оценивали в стандартных тестах, требующих повернуть фигуру в уме или в тестах «Go/No-Go». Смысл такого задания в том, что, получая сигнал «Go» (изображение креста зеленого цвета), человек должен как можно скорее нажать на кнопку, а в ситуации «No Go» (при появлении креста синего цвета), нажимать не нужно, и он должен затормозить начатое движение (см. рис. ниже).
После 6-ти недель ежедневных БОС-тренировок скорость выполнения каждого задания увеличилась на 17–18 мс (что составило 5–6%-улучшение), а точность выполнения возросла на 16% относительно плацебо-контроля.
Сверху слева: БОС-тренировка для улучшения концентрации внимания. Размер белого круга растет с увеличением концентрации.
Сверху справа: Тест на пространственное мышление. Требуется определить, какая из нижних фигур является повернутой в пространстве копией верхней.
Снизу: Тест «Go/No-Go», требующий быстро реагировать на целевой стимул (зеленый крест) и не реагировать на отвлекающий стимул (синий крест). По Doppelmayr & Weber, 2011.
Еще несколько исследований были проведены на студентах музыкальных училищ. Они подтвердили эффективность БОС-тренировок, показав, что через 5 недель эксперимента уровень концентрации внимания возрастает на несколько процентов. Сходных результатов добились и в исследованиях на 11-летних детях. Исследования также демонстрируют безболезненность и безопасность метода.
Что касается применения в обычной жизни, то БОС-тренировки уже несколько лет назад начали коммерциализировать. Сейчас активно продаётся несколько пользовательских нейрогаджетов, например, Нейрообруч Muse и Нейрошлем Emotiv Epoc. Все они предназначены для тренировки внимания или расслабления.
Слева направо: Нейрообруч Muse, Нейрошлем Emotiv Epoc, Визуализация активности головного мозга при помощи Emotiv Epoc.
Нейрообруч Muse измеряет активность мозга при помощи 4-х электродов для ЭЭГ, обрабатывает её и транслирует пользователю в наушники расслабляющую или бодрящую музыку. Кроме того, информация может визуализироваться на экране смартфона. Нейрошлем Emotiv Epoc работает аналогичным образом, считывая информацию о работе мозга с помощью 14-ти электродов. Дополнительным плюсом данных гаджетов является постоянно увеличивающаяся база приложений для тренировки. Если надоело пользоваться одним приложением, можно переключиться на другое.
Суммируя информацию по БОС-интерфейсам, можно сказать, что научных исследований немного, но они говорят в пользу эффективности технологии. Однако надо учитывать, что требуется не меньше месяца ежедневных тренировок, чтобы улучшение внимания стало заметным. Это является большим сроком и несопоставимо с исследованиями ноотропов или электростимуляции (см. ниже), в которых эффекты часто наблюдаются уже после одного сеанса. Ну и нельзя не учитывать, что существует проблема «нечувствительности» к нейрокомпьютерным интерфейсам, то есть БОС-тренировки не работают для очень существенного процента людей, по разным оценкам — от 15-ти до 30%. И для них БОС-интерфейсы станут пустой тратой времени и денег.
Так что в целом, на мой взгляд, использование подобных нейроинтерфейсов является всё-таки скорее приятным развлечением, нежели действительно эффективным способом улучшения внимания.
Электростимуляция мозга
Другой неинвазивный способ улучшения внимания — это транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS). Как и в случае с БОС-интерфейсами, она пришла из медицины, где её более 30 лет используют для лечения депрессии, хронической боли, болезни Альцгеймера и при восстановлении после инсульта. В России она тоже активно используется — в основном для терапии задержек развития у детей, и считается очень эффективным средством лечения СДВГ. По информации российских мед центров, в результате электростимуляции улучшение наступает у 77% детей.
Исследования tDCS на здоровых людях начались в 2000-х годах, и сейчас их уже довольно много. Первыми электростимуляцию стали использовать американские военные — для ускорения обучения пехотинцев и пилотов на видеосимуляторах. Новобранцы тренировались обнаруживать скрытые угрозы (заложенные бомбы или тени от снайперов) в виртуальной игре и как можно быстрее на них реагировать. В этих исследованиях tDCS фронтальной коры увеличила скорость обучения людей более чем в 2 раза, по сравнению с плацебо имитацией tDCS, что по меркам нейробиологии является очень значительным эффектом.
Выдержка из отчета американского оборонного агентства DARPA. Стимуляция правой височной области при помощи постоянного тока силой 2 миллиампера привела к увеличению точности выполнения теста в 2,1 раза (рис. справа — красный столбик), по сравнению с плацебо контролем (синий столбик).
Затем военные исследования показали, что электростимуляция может улучшать работоспособность людей, страдающих от недосыпа. Эксперименты проводились на служащих американских военных баз и затем были повторены на военных летчиках. Улучшение продуктивности в результате tDCS было долгосрочным и сохранялось на протяжении суток (в течение которых люди по-прежнему были лишены сна). Это, кстати, примерно в 2 раза дольше, чем в случае использования стандартных психостимуляторов, применяемых для борьбы с усталостью — амфетаминов и модафинила.
Затем электростимуляцию стали исследовать для улучшения других когнитивных функций здоровых людей, в том числе — концентрации внимания, рабочей памяти, реакции и моторного обучения. TDCS уже несколько лет используется спортсменами американской олимпийской сборной — прыгунами на лыжах с трамплина и велосипедистами. Несколько научных исследований показывают, что электростимуляция моторной коры способна увеличивать выносливость, силу мышц, технику движений и сенсорно-моторную адаптацию.
В рамках этого обзора у меня, к сожалению, нет возможности подробно остановиться на всех когнитивных эффектах tDCS у здоровых людей. Однако я написал о них раньше несколько статей, так как сам являюсь поклонником этой технологии. Здесь же я постараюсь поглубже вникнуть только в научные статьи касательно концентрации внимания.
Использование tDCS для тренировки военных на видеосимуляторах и во время спортивных тренировок.
Что касается принципов действия электростимуляции на мозг, то процедура устроена следующим образом. К коже головы прикрепляют два электрода, через которые подается слабый постоянный ток силой 1–2 миллиампера. Воздействие анодом (»+» электрод) снижает разницу потенциалов на мембране нейронов, что делает их более чувствительными к возбуждению. Воздействие на нейроны катодом (»-» электрод) имеет обратный эффект.
При многократном применении, анодная tDCS влияет на синаптическую пластичность — изменяет структуру контактов между нервными клетками и увеличивает плотность этих контактов, что благотворно сказывается на процессах памяти и обучения. В масштабах всего мозга tDCS приводит к увеличению активности определенных областей больших полушарий:
Увеличение активности головного мозга при tDCS теменной коры. Цветом выделены области активации головного мозга при tDCS (верхний ряд), по сравнению с плацебо стимуляцией (нижний ряд). Во время проведения tDCS и плацебо-tDCS все испытуемые выполняли задания на внимание. По Callan, 2016.
В научных исследованиях для улучшения концентрации внимания обычно проводят tDCS префронтальной коры. В 2017 году вышла статья австрийских ученых о том, что стимуляция этой зоны влияет на внимание и реакцию в слепом плацебо-контролируемом научном исследовании. В исследовании участвовали 87 здоровых добровольца, которые 4 дня подряд тренировались выполнять когнитивные тесты в нейростимуляторах. Чтобы исключить эффект самовнушения, у части людей tDCS имитировали.
Оказалось, что электростимуляция повысила точность выполнения заданий на 15%, а скорость реакции возросла на 30%, по сравнению с плацебо-группой. Хочу отметить, что это высокие показатели эффективности, так как в научных исследованиях редко наблюдается ускорение реакции больше, чем на 10–15% (см. ниже. психостимуляторы и ноотропы).
Слева: Тест на зрительное внимание. Необходимо как можно быстрее найти букву «T» среди букв «L». По центру: Изменение реакции в результате использования tDCS. На графике отражена скорость реакции в случае анодной tDCS (красная линия); плацебо tDCS (черная линия); катодной (ингибирующей) tDCS (синяя линия). Справа: Расположение электродов во время эксперимента. Анод (красный электрод) расположен в области префронтальной коры. По Filmer, 2017.
Электростимуляция улучшает внимание и в более сложных экспериментах. Например, в тесте Стернберга — комплексном задании на рабочую память, избирательное внимание и концентрацию (см. рис. ниже). 10 минут tDCS увеличили скорость даваемых ответов на 100–140 миллисекунд (что являлось примерно 10%-улучшением). А в совсем свежем исследовании британских ученых электростимуляция улучшила исполнительное внимание на 15–18% (см. рис. ниже). Сходные результаты были получены еще в нескольких экспериментах.
Cлева: Тест Стернберга. Испытуемому последовательно демонстрируется набор №1 из слов/изображений/цифр. Затем демонстрируется («отвлекающий») набор №2 из новых слов/изображений/цифр. А после небольшой задержки показывается набор №3, и необходимо выбрать те слова/изображения/цифры, которые были в наборе №1, но не в наборе №2. По Brodziak, 2014.
Справа: Тест на исполнительное внимание (тест нейрональных сетей внимания, или Ant). Испытуемым необходимо как можно скорее определить направление центральной рыбы/стрелки (обведена красным) и отреагировать нажатием клавиши. По Yoshida, Burling, 2012.
Интересно, что помимо концентрации внимания, электростимуляция префронтальной коры имеет ряд других когнитивных эффектов. Например, приводит к улучшению памяти, речевой деятельности и продуктивности работы. Кроме того, для улучшения внимания проводят стимуляцию ещё одной области мозга — правой теменной коры, что улучшает визуальное и пространственное внимание, а также зрительную ориентацию.
Что касается побочного действия, то в целом, электростимуляция считается безопасным методом. За 20 лет её использования опасных побочных эффектов зафиксировано не было. Однако она может вызывать зуд, жжение и раздражение кожи под электродами, головокружение и головную боль. К такому выводу пришел систематический анализ исследований tDCS, проведенных с 1998 года.
Несмотря на то, что в лаборатории процедура tDCS считается безопасной, ученые обеспокоены тем, что всё больше людей используют электростимуляцию дома самостоятельно, и предостерегают от злоупотребления этим методом. В первую очередь, ученых беспокоит, что биохакеры могут пренебрегать правилами проведения tDCS: вместо положенных 15–20 минут процедуры стимулировать себя гораздо дольше и проводить tDCS ежедневно месяцами, а то и годами, хотя такой режим воздействия в не исследован, и последствия его неизвестны.
Действительно, в последние 5–6 лет электростимуляция входит в моду у биохакеров. Но эта мода, однако, почти не выходит за пределы Калифорнии. Точная цифра числа людей, использующих tDCS самостоятельно, неизвестна, однако косвенные оценки позволяют сделать вывод, что речь идет о десятках тысяч людей. На одном форуме Reddit в разделе tDCS более 11 000 подписчиков.
Биохакеры, использующие tDCS, уже сами успели побывать объектом нескольких исследований. Все эти работы сходятся на том, что применяют электростимуляцию в основном мужчины, чаще всего — от 30 до 45 лет. 61% пользователей имеют законченное высшее образование, а у 16%, помимо этого, есть степень PhD. И 92% этих людей хотя бы иногда читают научные статьи.
Социологические опросы показывают, что впечатления от электростимуляции в целом положительные. Почти половина (44%) оценивают свой опыт, как «удачный» и «очень удачный». Примерно 41% оценивают эффект от tDCS, как «средний» и 14% — как «неудачный».
Проводят электростимуляцию в «домашних условиях» преимущественно для улучшения концентрации внимания, обучения и памяти. Однако встречается и «медицинское» использование электростимуляции — в основном от депрессии. На рынке уже около 5-ти лет присутствуют пользовательские tDCS приборы, их производят несколько компаний в США («Brain Stimulator», «Brain Driver», «Foc.us»), Гонконге («Priormind») и России («Нейростимулятор Brainstorm»).
В целом, исследования электростимуляции для улучшения внимания здоровых людей ещё ведутся, но полученных данных, на мой взгляд, уже достаточно, чтобы говорить о её эффективности. Плюсом также является то, что технология действует неинвазивно и локально и не изменяет биохимию мозга, имеет меньшие побочных эффектов и не вызывает зависимости. Это выгодно отличает её от психостимуляторов и ноотропов, о которых речь пойдет ниже.
Стимуляторы и ноотропы для улучшения внимания
Теперь я перехожу к самому обширному разделу этой статьи — фармакологическим стимуляторам. Если нейротехнологии начали использоваться здоровыми людьми только в последние 5–6 лет, то ноотропы популярны уже на протяжении нескольких десятилетий. Первоначально они также разрабатывались в психиатрии — для лечения умственных нарушений при болезни Альцгеймера и шизофрении, повреждениях областей коры больших полушарий и СДВГ.
Впоследствии многие препараты были протестированы и на здоровых людях, в первую очередь на тех, кто занимается деятельностью, требующей мобилизации умственных и физических ресурсов — студентах, врачах, солдатах. Оказалось, что и в этом случае некоторые из этих веществ могут быть эффективны. В разное время различные стимуляторы систематически применялись солдатами французского Иностранного Легиона, Военно-Воздушными Силами США и Индии, вооруженными силами Великобритании, астронавтами на МКС.
Другие препараты не были исследованы на здоровых людях, или не оказались для них эффективными, однако в силу некоторых причин всё равно стали активно использоваться здоровыми людьми для улучшения своего умственного потенциала. Так что определение «фейковых» ноотропов является одной из задач этого обзора.
По разным оценкам, ноотропы применяют миллионы людей в разных странах. Немецкое исследование 2015 года обнаружило, что 6,7% опрошенных принимают ноотропы всю свою жизнь. Опросы в университетах показали, что ноотропами увлекается от 2% до 25% студентов, причем большая часть статей говорит о цифре в 10%-15%. А исследование, проведенное в одном из французских колледжей, выявило, что 67,4% студентов употребляли хотя бы один стимулятор на протяжении последнего года.
Беглый обзор информации на форумах и профильных сайтах показывает, что для улучшения внимания, как правило, используют такие препараты как ноотропил, фенотропил, глицин, метилфенидат, модафинил, леводопа и многие другие. Собственно задача состояла в том, чтобы понять, что из этого работает, и какие могут быть побочные эффекты.
Метилфенидат
Метилфенидат (или Ritalin) — является психостимулятором, который широко используют для лечения СДВГ у детей. Он способствует выходу нейромедиатора дофамина в синаптическую щель — область контакта между нервными клетками. Происходит это за счет того, что метилфенидат блокирует обратный захват дофамина нейронами, действуя по механизму, сходному с амфетаминами. Усиление выхода дофамина оказывает на нейроны стимулирующее действие — они активнее возбуждаются и передают нервный сигнал. На уровне целого мозга это сопровождается увеличением активности целых зон коры.
Для лечения СДВГ метилфенидат одобрили еще в 1955 году, а в 1990-е в связи с ростом числа диагнозов СДВГ его начали прописывать очень часто. В последние два десятилетия метилфенидат начали активно принимать не только пациенты, но и обычные люди. Например, его активно используют студенты для подготовки к экзаменам, особенно в Европе и США, гораздо более часто, чем другие ноотропы. Однако научные исследования эффектов метилфенидата на здоровых людях содержат довольно противоречивую информацию, что особенно очевидно в отношении улучшения внимания.
С одной стороны, прием метилфенидата приводит к увеличению активности зон мозга, ответственных за внимание. Например, происходит активация областей передней поясной коры и теменной области:
Визуализация активности головного мозга (фМРТ) в ответ на прием метилфенидата в сочетании с выполнением тестов на внимание. (А) Передняя поясная кора, (Б) Правая нижняя теменная долька © Левая нижняя поясная долька. По Hester, 2012.
С другой стороны, научные работы, в которых эффективность метилфенидата оценивали в конкретных тестах на внимание, довольно противоречивы. Обзор 60-ти исследований на здоровых людях обнаружил, что метилфенидат улучшал внимание или бдительность только в 29% работ. Это значит, что в остальном 71%-те исследований его эффекты не были статистически достоверными. Куда более эффективным метилфенидат оказался для улучшения рабочей памяти или скорости обработки информации (достоверное улучшение в 65%-ти и 48%-ми исследований, соответственно).
Однако стоит отметить, что в упомянутом выше обзоре анализировали эффекты однократного приема метилфенидата. Возможно, что повторное употребление препарата имело бы более выраженный эффект. Кроме того, в исследованиях, представленных в этом обзоре, использовались разные дозы вещества — от 5 до 45 мг. И прием малых доз вещества он часто оказывался неэффективен.
Если заглянуть в исследование, в котором здоровые добровольцы употребляли метилфенидат в большей дозе (45 мг вещества), то видно, что препарат достоверно улучшил целый ряд показателей в различных тестах на внимание, причем эффект был вполне существенным. В тестах на селективное внимание скорость реакции увеличивалась на 10%, а точность возрастала в 1,5 раза, по сравнению с плацебо-контролем.
Время ответа (слева) и количество ошибок (справа) в заданиях на внимание после приема различных доз (от 0 — до 45 мг) метилфенидата. Наблюдается снижение времени ответа (т.е. увеличение скорости), а также снижение числа ошибок. По Hermens, 2007.
Некоторое количество исследований было проведено и на пожилых людях. Однако эффект метилфенидата на их когнитивные функции (включая внимание) проявляется гораздо слабее, чем у молодых и чаще всего оказывается незначительным.
Интересно, что метилфенидат улучшает и такой аспект внимания, как способность быстро распознавать лица. В заданиях, требующих быстро и точно определить пол лица на фотографии, прием препарата увеличил точность выполнения заданий на несколько процентов.
Тест на селективное внимание — способность направлено распознавать лица. Вначале на экране появляется стрелка, указывающая направление. Затем в соответствующей стороне экрана возникает фотография лица, и испытуемому надо определить его пол, быстро нажав на соответствующую клавишу. Для отвлечения внимания с противоположной стороны экрана показывают другое лицо или искаженное изображение. По ter Huurne, 2015.
Таким образом, отдельные исследования говорят о достаточно высокой эффективности метилфенидата для улучшения внимания. Однако стоит отметить, что в научных работах пока нет консенсуса об оптимальных дозах и режиме использования метилфенидата для здоровых людей. С другой стороны, более убедительной является способность метилфенидата улучшать память и ускорять обработку информации.
Что касается побочного действия метилфенидата, то наиболее частые эффекты — это нервозность, тревога и бессонница. Также нередко наблюдаются аллергические реакции, анорексия, тошнота, головокружение, головная боль, депрессия. Кроме того, метилфенидат может негативно влиять на сердечно-сосудистую систему, приводить к быстрому повышению давления и пр. Прием больших доз может даже способствовать развитию психоза. Также неприятно, что он может вызвать зависимость. Подобные побочные эффекты являются достаточно большим недостатком препарата.
Кроме того, в России метилфенидат не продается, поскольку внесен в реестр запрещенных препаратов. Однако его можно купить в большинстве стран Европы и США, где он применяется в медицине для коррекции СДВГ.
Никотин
Читая статьи, неожиданно для самого себя я обнаружил, что согласно научным исследованиям, эффективным стимулятором внимания является никотин.
Он является агонистом никотиновых ацетилхолиновых рецепторов (то есть действует на те нейроны, которые традиционно связывают с вниманием) и способствует выходу ацетилхолина, дофамина, серотонина, глутамата и других нейромедиаторов, вовлеченных в когнитивные процессы человека. Никотин и другие никотиноподобные вещества уже давно применяются для борьбы с когнитивными нарушениями. Научные статьи демонстрируют, что никотин облегчает симптомы, возникающие при шизофрении, СДВГ, болезнях Альцгеймера, Паркинсона и возрастной нейродегенерации.
Никотин получил свое название от латинского названия табака Nicotiana tabacum, которое, в свою очередь, придумано в честь Жана Нико — посла Франции при португальском дворе, который в 1560 году отправил немного табака королеве Екатерине Медичи, порекомендовав его как средство от мигрени. В природе никотин служит растениям для защиты от насекомых и является ядом. Однако, как известно, в маленьких дозах яды могут быть даже полезны.
На сегодняшний день никотин стал одним из самых интенсивно исследуемых лекарств, и его эффекты на когнитивные способности человека подтверждены в десятках научных исследований. Например, мета-анализ 41 двойных слепых плацебо-контролируемых исследований на здоровых людях обнаружил, что никотин оказывает существенные положительные эффекты на 6 показателей, включая мелкую моторику, бодрость, внимание, скорость реакции, эпизодическую и рабочую память.
В большинстве описанных исследований никотин вводили способом, утвержденным FDA: с использованием жвачки или трансдермального пластыря. Чаще всего для достижения эффекта хватало однократного приема никотина. Интересно, что никотин также улучшал вождение и управление полетами в компьютерных симуляторах. Важно отметить, что данные исследования проводились либо на некурящих людях, либо на тех курящих, кто не испытывал недостатка в табаке. Вследствие этого авторы делают вывод о том, что наблюдаемые когнитивные улучшения не могли быт
