Ученые ННГУ разработали гамма-стимулятор для улучшения когнитивных функций

Исследователи Института биологии и биомедицины ННГУ имени Лобачевского разработали устройство для стимуляции гамма-ритмов¹ головного мозга. ​​Об этом сообщила «Известиям» директор института Мария Ведунова 4 декабря 2025 года. Цель разработки — поддержание критического мышления.

По словам исследователей, когнитивные функции снижаются после 35 лет, при этом критическое мышление ослабевает в первую очередь. «Чтобы восстановить эту функцию, мы предлагаем наш прототип — это гамма-стимулятор. Он совмещает гамма-стимуляцию с когнитивно-напрягающими процессами: чтением книг или решением задач, а также физической нагрузкой. Это позволяет получить синергический эффект и более мощный ответ головного мозга», – подчеркивает Мария Ведунова.

Устройство представляет собой шлем со встроенной электроэнцефалографической (ЭЭГ) системой². Оно определяет индивидуальные параметры мозговой активности пользователя, в том числе длину волны, на которой работает мозг пациента. Аппарат проводит ритмичную стимуляцию светодиодами и звуковыми сигналами в гамма-диапазоне частотой выше 30 Гц. По словам разработчиков, перед сеансами пациенты проходят диагностику ментального состояния с помощью тестовой системы «ГТО-М», также разработанной в ННГУ. Курс лечения занимает от трех до пяти недель. Достигнутый эффект может сохраняться в течение года. В результате стимуляции мозга улучшается память и смягчаются последствия инсульта. 

Директор НИИ развития мозга РУДН Вера Толченникова в комментарии «Известиям» указала, что визуальная стимуляция противопоказана при эпилепсии. Это подтверждает исследование директора Стэнфордского центра эпилепсии Роберта Фишера, опубликованное в журнале Epilepsia в 2022 году. Нейролог подчеркивает, что ритмическая световая стимуляция, особенно в диапазоне 10-25 Гц, может провоцировать приступы у людей с фотосенситивной эпилепсией. По данным исследования, фотосенситивность³ встречается примерно у 3% людей с эпилепсией, а при отдельных формах заболевания, таких как юношеская миоклоническая эпилепсия, этот показатель значительно выше.

Заведующая лабораторией моторного контроля РУДН Анастасия Ковалева, признавшая эффективность разработки, указала на методологическую проблему. По ее словам, определение гамма-активности с помощью энцефалографа⁴ часто бывает неточным из-за наложения частот гамма-ритма и мышечной активности головы. Исследование преподавателей Тюбингенского университета Германии Йорга Ф. Хиппа и Маркуса Сигеля, опубликованное в журнале Frontiers in Human Neuroscience, подтвердило, что сигналы гамма-диапазона сложно отделить на ЭЭГ от артефактов мышечной активности⁵. Ученые отметили, что спектральное перекрытие сигналов сохраняется даже после применения алгоритмов математической обработки данных, что затрудняет расшифровку результатов электроэнцефалографии. 

Вопрос устойчивости вызываемых эффектов поднимается в исследовании кандидата медицинских наук Нью-Йоркского университета Марисоли Сулы и ее коллег, опубликованном в Nature Neuroscience в 2023 году. Ученые выяснили, что индуцированная на частоте 40 Гц гамма-активность не сохранялась после окончания сеанса, и значимых улучшений в когнитивных тестах выявлено не было. Кроме того, часть положительных результатов в подобных исследованиях может объясняться эффектом плацебо⁶. Работа ученых Геттингенского университета Жолта Тури и Луизы Гункель, опубликованная в Scientific Reports, показала, что участники контрольных групп, получавшие имитацию стимуляции мозга, часто сообщали о субъективном улучшении когнитивных функций.

В настоящее время разработчики из ННГУ работают над уменьшением устройства. Они планируют создать стимулятор в формате очков. Дальнейшее внедрение технологии зависит от результатов независимых исследований. Ранее в университете Лобачевского завершили клинические испытания устройства для стимуляции альфа-ритмов⁷. Прибор помогает снизить уровень стресса и улучшить работу нервной системы.

1. Гамма-ритм (от 30 Гц и выше) — очень быстрые электрические колебания в мозгу, связанные с высокой когнитивной активностью, например, при решении сложных задач, обучении, медитации и сенсорной интеграции, когда мозг синхронизирует информацию от разных органов чувств.
2. Электроэнцефалографическая (ЭЭГ) система — это метод функциональной диагностики, который регистрирует суммарную электрическую активность нейронов головного мозга с поверхности кожи головы.
3. Фотосенситивность — это повышенная чувствительность к свету, аномальная реакция на мелькающий свет или визуальные стимулы.
4. Электроэнцефалограф (ЭЭГ) — это медицинский прибор для исследования функционального состояния головного мозга по его электрической активности.
5. Артефакты мышечной активности — это нежелательные сигналы, которые не связаны с мозговой активностью, возникающие из-за активности мышц, особенно в области лица и шеи.
6. Эффект плацебо — это улучшение самочувствия человека благодаря тому, что он верит в эффективность некоторого воздействия, в действительности нейтрального.
7. Альфа-ритм (8–13 Гц) — регулярные колебания, преобладающие при расслабленном бодрствовании с закрытыми глазами и отсутствии активного мышления. Регистрируется в затылочных и теменных областях мозга.