В условиях всё более сложного информационного общества неуклонно растут требования к когнитивному функционированию. В последние годы предложены многочисленные стратегии для улучшения работы мозга ^[1]. Доказательства их эффективности (или её отсутствия) и побочных эффектов вызвали дискуссии об этических, социальных и медицинских последствиях.

Подобно хакерской культуре в области компьютерного программного и аппаратного обеспечения, всё больше людей экспериментируют со стратегиями творческого преодоления естественных ограничений когнитивных способностей человека — другими словами, «взламывают» функции своего мозга ^[1].

В общественных дебатах когнитивное усовершенствование часто рассматривается как некое монолитное явление. Но на самом деле это многогранная концепция: существует не один «когнитивный усилитель», который увеличивает функцию мозга ^[1] как таковую, а большое разнообразие стратегий, которые можно разделить по группам:

• биохимические;
• физические;
• поведенческие.

Эти когнитивные усилители различаются по способу применения, когнитивной области, на которую они нацелены, времени воздействия, доступности и побочным эффектам, а также по тому, как они действуют на разных людей.

Специалисты из Дондерского института мозга ^[1] (Нидерланды), Оксфордского университета, Гамбургского университета, Института неврологии и медицины (Германия) и нескольких других учебных заведений составили обширное исследование разных стратегий когнитивного улучшения. Научная статья опубликована ^[2] в журнале ACS Chem Neuroscience (doi: 10.1021/acschemneuro.8b00571).

Учёные отмечают, что мозг ^[1] человека с эволюционной точки зрения приспособлен для решения совершенно других задач. Чтобы комфортно жить в информационном обществе и постиндустриальной экономике, требуются особые когнитивные навыки, которые приобретаются с помощью медленных, трудоёмких и дорогостоящих процессов образования и обучения.

Кроме того, эти навыки могут устаревать по мере быстрых изменений в мире или теряться в процессе старения. Люди также различаются по своим умственным способностям, что позволяет им приобретать определенные навыки быстрее или медленнее, что может оказать значительное влияние на успех в жизни. Таким образом, стратегии совершенствования приобретения и поддержания когнитивных навыков приобретают всё большее значение как на индивидуальном, так и на общественном уровне.

Другими словами, когнитивное усиление — важная задача как для отдельных инидивидуумов, чтобы сохранять конкурентоспособность в современном мире, так и для человеческой цивилизации в целом.

Люди с незапамятных времен стремились улучшить работу своего мозга ^[1], однако нынешняя эпоха уникальна. Объём интеллектуальных проблем резко вырос, но зато появились первые реальные технологии, которые обещают решить когнитивные проблемы.

Это развитие вызвало не только энтузиазм у биохакеров, но и некоторый страх в обществе. У специалистов сильно разные интуитивные представления о целесообразности, полезности, рисках и возможном влиянии таких технологий на мир.

Одна из причин споров — отсутствие веских доказательств. Без эмпирических выводов легко отстаивать любую позицию, а также критиковать оппонентов. Ещё один существенный источник разногласий и теоретической путаницы — тенденция рассматривать когнитивные улучшения как монолитное явление, подлежащее оценке в целом, а не как широкий набор методов с важными различиями и расходящимися последствиями, пишут авторы научной работы.

Только на основе чёткой картины того, как та или иная стратегия может повлиять на конкретные когнитивные процессы, наряду с ожидаемыми побочными эффектами, может развиваться обоснованная теоретическая дискуссия и могут быть предложены перспективные эмпирические исследовательские проекты для проверки этой стратегии. В своей работе учёные обсуждают семь основных аспектов когнитивного улучшения, а именно:

• способ действия;
• когнитивная область, на которую оно нацелено;
• личностные факторы;
• время действия;
• побочные эффекты;
• доступность;
• социальное принятие.

Все эти аспекты изображены на схеме:

Семь взаимозависимых аспектов улучшения когнитивных способностей

Цель работы — набросать общую структуру, которая будет способствовать как теоретическим дискуссиям, так и эмпирическим исследованиям.

Общепринятое определение ^[3] характеризует когнитивные улучшения как вмешательство, направленное на улучшение ментального функционирования сверх того, что необходимо для поддержания или восстановления хорошего здоровья. В то время как текущие биоэтические дебаты по когнитивному улучшениям сильно сосредоточены на фармакологических способах повышения, но под это определение подходит и улучшение умственных способностей нефармакологическими средствами.

Чтобы систематизировать огромное разнообразие различных подходов к когнитивному совершенствованию, авторы предлагают сгруппировать стратегии улучшения по трём основным областям в соответствии с их основным способом действия: биохимические, физические или поведенческие.

Стратегии когнитивных улучшений отличаются по способу воздействия: это физические, биохимические и поведенческие методы

Учёные предлагают обзор различных стратегий в рамках этих кластеров.

Биохимические стратегии

В публичных спорах часто обсуждают биохимические агенты. Однако биохимические вмешательства не ограничиваются фармацевтическими «умными лекарствами». Также было показано, что применение обычных веществ, таких как кислород, например, улучшает процессы памяти ^[4] и нейронную активность в областях мозга, связанных с памятью ^[5].

Человечество издревле использует в качестве биохимических усилителей когнитивной функции определённые питательные компоненты. Наиболее широко используются глюкоза ^[6] и кофеин ^[7]. Оба этих вещества продемонстрировали положительные когнитивные эффекты в многочисленных исследованиях. Кроме кофе, другие напитки из кофеинсодержащих растений, таких как гуарана, также улучшают умственные способности, в то время как некофеиновые компоненты в кофеиносодержащих растениях могут оказывать независимое воздействие на когнитивные способности. Их других питательных компонентов с некоторыми доказательствами когнитивных усиливающих эффектов можно назвать флавоноиды (например, в какао) ^[8], приправу карри (скорее всего, из-за куркумина, который в ней содержится ^[9]), фолиевую кислоту ^[10] и жирные кислоты омега-3 ^[11]. Помимо конкретных пищевых добавок, простое отсутствие пищи может улучшить когнитивные способности: некоторые данные свидетельствуют о том, что голодание и общее ограничение калорий может улучшить память у пожилых людей (1 ^[12], 2 ^[13]).

Также в качестве когнитивных усилителей рассматриваются некоторые традиционные травы: например, шалфей ^[14]. Когниьтивные эффекты приписывают некоторым травам из традиционной китайской и индийской медицины, например, Бакопа Монье ^[15]. Однако самые видные примеры таких традиционных азиатских фитотерапевтических средств до сих пор не смогли ^[16] последовательно продемонстрировать положительное влияние на когнитивные функции у здоровых людей.

Другие варианты традиционного биохимического вмешательства включают в себя препараты, которые используются рекреационно и продемонстрировали потенциал для повышения определенных когнитивных функций. Например, никотин улучшает внимание и память, и даже алкоголь, несмотря на ухудшение многих когнитивных функций ^[17], может усиливать другие, такие как творческие процессы ^[18], или память (ретроактивно) ^[19].

Общественность часто рассматривает в качестве усилителей когнитивных способностей различные фармацевтические препараты: синтетические стимуляторы и антидеменционные препараты. Они традиционно находятся в центре общественных дебатов по усилению когнитивных способностей. Однако доказательства их эффективности для усиления функции мозга ^[1] и когнитивных функций у здоровых людей часто значительно ниже ^[20], чем предполагалось в теоретических дискуссиях. Важно отметить, что отсутствие объективного эффекта на когнитивные функции может сопровождаться значительным эффектом плацебо: например, пациенты, которые думали, что получали смешанные амфетаминовые соли, отмечали субъективное улучшение когнитивных способностей и даже демонстрировали незначительное объективное их повышение ^[21], независимо от фактического лекарства.

Фармакологические средства обычно конструируют для воздействия или симуляции некоторых нейротрансмиттеров, в качестве эффективных средств рассматриваются и вещества, которые влиют на передачу нервных импульсов, такие как адреналин, GABA, глюкокортикоиды, гормоны яичников и различные нейропептиды.

Дальнейшая биохимическая стратегия улучшения когнитивных функций заключается в изучении генетических модификаций, которые, как было показано, усиливают некоторые процессы обучения и памяти у животных ^[22].

В то же время достигнут прогресс в выяснении генетической основы когнитивных черт у людей, так что в будущем это может применить для разработки реальных технологий «повышения интеллекта».

Физические стратегии

В настоящее время очень широко обсуждаются физические стратегии для улучшения когнитивных способностей, в том числе ряд технологий стимуляции мозга ^[1].

В то время как когнитивные эффекты инвазивных методов, таких как глубокая стимуляция мозга ^[1], ограничены субъектами с патологическими состояниями, несколько форм предположительно неинвазивных стратегий стимуляции всё чаще используются на здоровых субъектах. Среди них методы электрической стимуляции:

• транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS) ^[23];
• транскраниальная стимуляция переменным током (tACS) ^[24];
• транскраниальная стимуляция случайным шумом (tRNS) ^[25];
• транскраниальная стимуляция импульсным током (tPCS) ^[26];
• транскутанная стимуляция блуждающего нерва (tVNS) ^[27];
• стимуляция срединного нерва (MNS) ^[28].

Видимо, решающее значение детали процедур стимуляции: коммерческие самодельные электрические стимуляторы мозга ^[1] могут ухудшать, а не улучшать когнитивные способности ^[29]. Недавние исследования даже поставили под сомнение, что некоторые из наиболее часто используемых установок для электрической стимуляции мозга ^[1] вообще имеют нейрофизиологически значимые эффекты. На этом фоне развитие неинвазивной глубокой стимуляции мозга ^[1] путём темпоральной интерференции электрических полей ^[30] может обеспечить более систематический и целенаправленный механизм по сравнению с используемыми в настоящее время подходами.

Кроме электрических методов стимуляции, применяются также транскраниальная магнитная стимуляция (TMS) ^[31], оптическая стимуляция лазерами ^[32] и несколько форм акустической стимуляции, таких как транскраниальная фокусированная ультразвуковая стимуляция ^[33], бинауральные ритмы ^[34], акустическая стимуляция тета-ритма ЭЭГ ^[35] или медленных осцилляций ЭЭГ сна ^[36]. Для всех этих методов сообщалось о потенциале улучшения когнитивных способностей.

Есть физические методы воздействия, которые более косвенно влияют на когнитивные способности. Среди них вибрации всего тела и несколько форм нейрофидбэка ^[37], например, нейрофидбэк ЭЭГ в верхнем альфа-диапазоне, улучшающий память, рабочую память и зрительно-пространственные навыки. Помимо классического нейрофидбэк-тренинга, включающего активные усилия субъекта, были разработаны также нейрофидбэк-вмешательства, автоматически реагирующие на низкоэнергетические токи в ответ на ЭЭГ-активность, тем самым позволяя субъекту проводить процедуру пассивно.

В последнее время использование нейрофизиологической обратной связи фМРТ, использующей многомерный анализ паттернов, показало потенциал для улучшения устойчивого внимания и зрительно-пространственной памяти.

Наконец, люди всегда применяли для улучшения когнитивных способностей разные физические инструменты. В современных разработках эти инструменты более тесно интегрируются с человеческим телом.

Краудфандинговые и биохакерские сообщества разработали многочисленные новые технические устройства для временного повышения когнитивных функций с помощью, например, носимых электронных устройств, гаджетов дополненной реальности, нейронных имплантатов или протезов. В контролируемых лабораторных условиях такие имплантаты могут улучшить человеческую память ^[38]. Кроме того, интерфейсы мозг-компьютер соединяют центральную нервную систему с компьютерами через носимые или имплантированные электроды. Они открывают ряд возможностей для улучшения когнитивных функций или совместной работы человеческого мозга ^[1] и компьютера.

Поведенческие стратегии

Хотя они обычно не признаются как таковые общественностью, но это когнитивные усилители с наиболее широким использованием и самой длинной историей. Быстро увеличивается объём доказательств, что повседневная деятельность, такая как сон или физические упражнения, серьёзно улучшает работу мозга ^[1].

Кроме того, хорошо зарекомендовавшие себя культурные мероприятия, такие как музыкальные уроки, танцы или изучение второго языка, показали значительное улучшение когнитивных способностей за пределами обучамеых навыков.

В дополнение к этим естественным и культурным стандартным действиям было разработано несколько поведенческих стратегий для преднамеренного усиления определенных функций мозга ^[1]. Две стратегии, восходящие к древним временам, — это мнемонические техники для улучшения обучаемости и памяти ^[39], а также медитация для улучшения внимания ^[40]. Относительно недавние разработки с аналогичным воздействием — коммерческие видеоигры ^[41] и индивидуальные компьютерные программы обучения ^[42]. Впрочем, после нескольких лет энтузиазма и широкого коммерческого применения, более поздние контролируемые исследования и мета-анализ поставили под сомнение эффективность программ компьютерного обучения мозга ^[1], особенно критикуя утверждения о передаче результатов обучения в когнитивные области, которые значительно отличаются от специально обучаемых навыков (1 ^[43], 2 ^[44]).

---

Человеческий разум не является единообразной сущностью, а состоит из широкого спектра когнитивных функций. Неудивительно, что ни один когнитивный усилитель не улучшает все когнитивные функции. У каждого из них есть определённый профиль эффективности для различных когнитивных областей. Например, память сильно усиливается мнемоническими стратегиями, но не медитацией; внимание, в свою очередь, сильно усиливается тренировкой медитации, но не тренировкой мнемонических стратегий. Сон, напротив, усиливает обе когнитивные способности. Некоторые компьютерные тренинги улучшают память, скорость обработки и зрительно-пространственные навыки, но не исполнительные функции или внимание. В настоящее время активно обсуждается вопрос о том, насколько конкретные стратегии обучения влияют на передачу знаний в нетренированные когнитивные области.

Авторы научной работы считают, что и теоретические дискуссии, и эмпирические исследования в значительной степени выиграют от более дифференцированного подхода к улучшению когнитивных способностей. Конкретные вопросы можно акцентировать на определённых аспектах когнитивных улучшений по сравнению с другими, а для некоторых исследований определённые метрики могут быть совершенно неуместными.

Нужно понять, что улучшение работы мозга ^[1] — не монолитное явление. Это поможет избежать путаницы и разногласий, которые всё ещё присутствуют в общественных дебатах по когнитивной стимуляции.

Автор: alizar

Источник ^[45]