Моделирование неинвазивной стимуляции мозга в когнитивной нейронауке

Неинвазивная стимуляция мозга (NIBS) — метод исследования когнитивных функций, который быстро набирает популярность. Она обходится без корреляционных ограничений других методов визуализации, что делает возможным установление причинно-следственных связей между когнитивными процессами и функционированием конкретных участков мозга. Как и исследования поражений, NIBS может дать информацию о том, где происходит тот или иной процесс. Однако NIBS также позволяет исследовать механизмы мозга за пределами локализации процессов, предоставляя сведения о том, когда активность в данном участке мозга вовлечена в когнитивный процесс и даже о том, как она вовлечена. При использовании NIBS для изучения когнитивных процессов важно понимать не только то, как действует NIBS, но и функционирование самих нейронных структур. Техники NIBS способны временно влиять на поведение, изменяя нейронную активность и вызывая стимулирующие или тормозящие поведенческие эффекты; эти изменения можно использовать для выяснения механизмов работы мозга. Поскольку NIBS неизбежно предполагает относительно недифференцированную активацию большого числа нейронов, её воздействие на нейронную систему можно понимать как модуляцию нейронной активности, изменяющую соотношение сигнала и шума. В этом обзоре мы описываем взаимные взаимодействия между NIBS и активностью мозга и даем обновлённую и точную перспективу теоретических рамок NIBS и их влияния на когнитивную нейронауку. Переходя в обсуждении от одного аспекта (NIBS) к другому (когниция), мы стремимся предоставить идеи, которые будут полезны для будущих исследований.