Если измерять мозговые ритмы только в заранее выбранных частотных диапазонах, ослабление сигнала можно принять за ослабление самой волны. Но спектр мозга включает не только ритмы, но и фоновую активность, которая тоже меняется. Когда эти составляющие разделили, действие ЛСД удалось описать точнее: альфа- и бета-ритмы действительно ослабевали, но одновременно ускорялись.

Такой результат получил коллектив исследователей из Канады, Франции, Италии, Новой Зеландии и США во главе с Венкатешем Субрамани и Каримом Джерби. Их статья опубликована 7 октября 2026 года в рецензируемом журнале Communications Biology; полный текст и PDF доступны на сайте Nature. Это вторичный анализ ранее собранных данных, а не новый эксперимент с участниками.

Что именно измеряли

В исходном исследовании участвовали 17 человек. Каждый прошёл две сессии с интервалом в 14 дней: в одной ему внутривенно вводили 75 микрограммов ЛСД, в другой физиологический раствор. Порядок сессий меняли, а участники не знали, какое вещество получили. Примерно через четыре часа после инъекции магнитную активность мозга регистрировали методом магнитоэнцефалографии (МЭГ). Для анализа использовали записи, сделанные с закрытыми глазами, в тишине и во время прослушивания музыки. Каждая запись длилась семь минут.

Исследователи разделили сигнал на 360 областей коры и применили спектральную параметризацию: математически отделили периодические компоненты, то есть ритмические пики, от апериодического фона. В упрощённом виде его спектр убывает с ростом частоты и описывается зависимостью типа 1/f. После такого разделения можно оценить не только мощность ритма, но и частоту, на которой его пик выражен сильнее всего.

Это можно сравнить с нотой на фоне общего шума. Если нота сместилась вверх, её громкость в прежнем частотном участке может снизиться, даже если сама волна не стала слабее. Возможен и обратный эффект: изменение фона создаёт впечатление, будто ритм ослаб. Поэтому измерение мощности в фиксированном диапазоне без учёта пика и фона смешивает несколько разных процессов.

Ритмы стали слабее, но быстрее

После отделения фоновой составляющей авторы обнаружили реальное снижение мощности ритмической активности от тета- до бета-диапазона. Альфа-ритмы особенно заметно ослабевали в височных областях, а бета-ритмы снижались шире по коре. При этом средняя частота альфа-пиков повышалась примерно на 2 герца, а бета-пиков примерно на 5 герц.

Описание этих изменений как «десинхронизации» не обязательно ошибочно, но оно неполно. Анализ выявил два одновременных процесса: ритмы теряют мощность и смещаются к более высоким частотам. Их карты по коре частично расходятся, поэтому оба эффекта нельзя свести к одному процессу. Кроме того, анализ фиксированных диапазонов показывал более обширное ослабление, чем измерение мощности непосредственно на ритмических пиках. Значит, стандартный подход мог переоценивать распространённость снижения мощности по коре.

Разделение компонентов изменило и трактовку сигнала в задней поясной коре. В исходном спектре там были заметны изменения мощности, но после удаления апериодического фона различия ритмической активности исчезли. Авторы заключают, что сигнал в этой области менялся преимущественно за счёт фонового компонента, а не ослабления синхронных волн.

Изменился и фон, а сигнал стал сложнее

При ЛСД апериодический спектр уплощался: относительная разница между медленной и быстрой активностью сокращалась. Снижался и его общий уровень, особенно в задних отделах мозга. Точная физиологическая причина этих изменений пока неизвестна. Их связь с балансом возбуждения и торможения остаётся возможным объяснением, а не результатом прямого измерения.

Увеличились и два других показателя: сложность Лемпеля — Зива и фрактальная размерность Хигучи. Первый оценивает разнообразие повторяющихся узоров во временном сигнале, вторая описывает его структуру на разных временных масштабах. Рост этих показателей сам по себе не означает, что человек переживает более яркие ощущения или что мозг стал работать «лучше». Это характеристики записанного сигнала, а не оценка качества переживаний.

Наиболее выраженные изменения обнаруживались в задних отделах мозга и областях, связанных с сенсорной обработкой, зрением, слухом, языком и мысленными образами. Моторные области затрагивались слабее. Чтобы сопоставить расположение эффектов с функциями разных областей, исследователи сравнили полученную карту с крупной базой прежних нейровизуализационных работ. Такой анализ связывает результаты с темами предыдущих исследований, но не доказывает, что участники во время записи обязательно испытывали конкретные ощущения.

Музыка: любопытная тенденция, но не надёжный вывод

Исследователи предполагали, что музыка усилит нейронные эффекты ЛСД. Однако после поправки на множественные сравнения статистически убедительного взаимодействия препарата и музыки не обнаружили. В анализах без такой поправки появилась обратная тенденция: под музыку некоторые изменения фона и показатели сложности выглядели слабее, чем в тишине. Это наблюдение можно проверить в новых исследованиях, но оно не доказывает, что музыка «успокаивает» действие препарата. Записи были короткими, а участники слушали два фрагмента одного эмбиент-альбома.

Модели машинного обучения различали записи после ЛСД и плацебо с точностью выше 82% по сдвигам частотных пиков и выше 76% по показателям сложности и фрактальности. Эти значения относятся к классификации внутри данного набора данных с перекрёстной проверкой. Они не превращают модель в готовый диагностический тест и не показывают, что она с той же точностью будет работать на новых людях.

Что ограничивает выводы

Главное ограничение исследования связано с небольшой выборкой: в нём участвовали всего 17 человек. При таком размере труднее выявить небольшие эффекты, особенно взаимодействие ЛСД с музыкой. Авторы также считают исследовательскими результаты о субъективных оценках и их связи с мозговыми показателями. Если проводить много сравнений между областями мозга, возрастает вероятность случайных совпадений.

МЭГ записывали примерно через четыре часа после инъекции. Поэтому результаты относятся к этому моменту и не обязательно описывают мозг во время наиболее сильного субъективного действия препарата. Для определения источников сигнала у исследователей не было записи шума пустого помещения. Вместо неё они приняли допущение о равномерном шуме датчиков. Высокочастотная активность особенно чувствительна к мышечным помехам. Авторы описывают обработку артефактов, но предупреждают, что высокочастотные результаты нужно трактовать осторожно.

Практический смысл работы прежде всего методический: одинаковый сигнал может выглядеть иначе в зависимости от того, анализируют ли его как единый спектр или разделяют ритмические пики и фон. Это важно и для оценки результатов других экспериментов: небольшое исследование снимков мозга и кортикальных предикторов тоже напоминает, что нейровизуализационные показатели нужно читать с учётом размера выборки и границ вывода.

Исследование не раскрывает окончательный физиологический механизм действия ЛСД и не устанавливает его клиническую пользу. Оно отвечает на более узкий вопрос: в данных 17 участников ослабление ритмов не объяснялось только их ускорением или сдвигом фонового спектра. После разделения компонентов стало видно, что ритмы одновременно ослабевали и ускорялись, причём не обязательно в одних и тех же участках коры.

Источник

Источники и литература

Схема показывает, как анализ МЭГ разделяет общий спектр на ритмические пики и апериодический фон, чтобы отдельно оценивать мощность и частоту ритмов.

Фото: ulrichw / Pixabay