IT с носом: ученые создают «терапевтические духи» от боязни врачей
Ароматы по-разному влияют на тревожность, но мозг и сердце не всегда согласны с ощущениями человека. К такому выводу пришли ученые из МГУ, которые ищут летучие соединения, способные снять чувство волнения в кабинете врача, в частности стоматолога. В ходе экспериментов специалисты протестировали ароматы лаванды и африканского камня: первый уменьшал субъективное чувство тревоги, но не влиял на мозг и сердце, тогда как второй, наоборот, вызывал сдвиги в ЭЭГ, что говорит о его способности воздействовать на организм. На следующем этапе к созданию противотревожной композиции подключат искусственный интеллект. Подробнее об исследовании — в материале «Известий».
Помогают ли запахи побороть тревожность
Ученые Центра искусственного интеллекта МГУ совместно с коллегами из Российского университета дружбы народов, Сколтеха и РГПУ имени Герцена проверили, как знакомый всем запах лаванды и экзотический аромат африканского камня (хирацеум) влияют на уровень тревожности. Как рассказали «Известиям» в вузе, это состояние особенно часто усиливается в медицинской обстановке, например при визите к стоматологу. Один из способов снизить стресс — воздействие ароматов, однако объективных данных о том, как именно запахи влияют на мозг и сердечно-сосудистую систему, до сих пор немного.
Африканский камень, или хирацеум, — это окаменевшие выделения даманов, африканских млекопитающих, напоминающих кроликов. Он используется в парфюмерии как фиксатор аромата для придания стойкости и животно-мускусных нот, а местные жители применяют его в традиционной медицине.
В пилотном исследовании приняли участие 20 здоровых добровольцев. Испытуемые, расположившись в стоматологическом кресле, поочередно вдыхали три запаха — воду (в качестве контроля), лавандовое масло и аромат африканского камня. Каждый сеанс длился около пяти минут. В это время специалисты фиксировали электроэнцефалограмму (ЭЭГ), электрокардиограмму (ЭКГ) и уровень субъективной тревожности по стандартной шкале STAI.
Оказалось, что аромат лаванды действительно снижал субъективное чувство тревоги, однако почти не влиял на показатели мозговой и сердечной активности. Экзотический запах африканского камня, напротив, не влиял на оценку тревожности, но вызывал сдвиги в электроэнцефалограмме (ЭЭГ) и вариабельности сердечного ритма, указывающие на повышение физиологического возбуждения. Эти данные показывают, что субъективное восприятие успокаивающего эффекта запаха не всегда совпадает с объективными реакциями мозга и сердца, пояснили ученые «Известиям».
— Это исследование значимо в силу нескольких причин. Первое — здесь исследовалось влияние обоняния, то есть чувства, имеющего ярко выраженную связь с эмоциями и поэтому обладающего высоким терапевтическим потенциалом, в частности, для снижения тревожности. Этот потенциал далеко не исчерпан — мы коснулись лишь вершины айсберга. И в недалеком будущем правильные терапевтические запахи будут генерироваться при помощи искусственного интеллекта. Второе — мы разработали методику, в которой степень тревожности пациента оценивается по нейрофизиологическим показателям и по вариабельности сердечного ритма, — рассказал «Известиям» руководитель проекта «Фундаментальные и прикладные нейротехнологии» МГУ, руководитель проекта Центра ИИ МГУ Михаил Лебедев.
По его словам, оказалось, что эти показатели не совпадают с субъективной оценкой человека, то есть они несут дополнительную информацию.
— Подобные методы мониторинга сегодня развиваются не только в медицине, но и в нейроэргономике — например, при наблюдении за состоянием работников во время труда, а также в сфере интернета тел, где можно получать физиологические и нейрофизиологические данные от множества людей одновременно, — отметил ученый.
ИИ в создании ароматов
Работа носит пилотный характер и требует подтверждения на более крупных выборках. Тем не менее полученные данные показывают, что запахи могут по-разному воздействовать на восприятие тревоги и физиологические реакции, что важно учитывать при разработке методов снижения стресса в клинических условиях, рассказали ученые.
На данном этапе ученые Центра ИИ сосредоточены на изучении способности известных ароматов снижать стресс — чтобы определить, какие физиологические и нейрофизиологические маркеры наиболее точно отражают их действие. Следующим шагом, по словам Михаила Лебедева, станет объединение данных нейрофизиологии и физиологии с алгоритмами искусственного интеллекта для разработки оптимальных молекул с целенаправленным противотревожным эффектом.
Работа очень интересная и актуальная: роль запахов в регуляции эмоционального состояния и возможности их использование в качестве инструментов управления стрессом изучены недостаточно, рассказал «Известиям» ведущий эксперт рынка НТИ «Хелснет» и союза «Здоровье здоровых», врач Андрей Мартюшев-Поклад.
— Очень хорошо, что авторы регистрируют субъективный и объективный ответ на запахи и анализируют их соотношение. Это может стать шагом к персонализированной ароматерапии, — подчеркнул эксперт.
Такие исследования создают основу для комплексных усилий по поддержке психологического благополучия человека, уверена клинический психолог, руководитель программ развития МГУ Ольга Валаева.
— Можно ожидать, что в ближайшем будущем в ситуациях, вызывающих стресс, таких как экзамены, визиты к стоматологу или публичные выступления, будут применяться ароматы, способствующие снижению тревожности, беспокойства и усталости, — сказала она.
Однако сама тема влияния различных методов воздействий на обоняние человека для снижения проявлений психических или психологических нарушений сегодня не очень популярна из-за низкой доказательности таких воздействий, разрозненных дизайнов и небольшого количества исследований, отметил и.о. директора Международного НОЦ нейропсихиатрии СамГМУ, эксперт рынка НТИ Хелснет Арсений Гайдук.
— Изучению роли обоняния уделяют больше внимания в смежных сферах — сексологии и социальной психологии, но таких исследований тоже мало, — резюмировал эксперт.
Что касается искусственного интеллекта, его преимущество заключается в способности обрабатывать и сопоставлять большие массивы данных — как о самих ароматах, так и о реакции человека на них. Для терапевтических целей ИИ сможет подбирать оптимальные сочетания запахов: например, те, что помогают расслабиться, но при этом не вызывают сонливости и позволяют сохранить концентрацию, рассказал сооснователь биотех-студии Scanderm Евгений Соболев.
Сначала речь пойдет о том, чтобы отбирать композиции с помощью ИИ, которые будут благотворно восприниматься людьми, а затем по мере накопления данных можно будет получить максимально приятный аромат для конкретного человека с учетом его особенностей, добавил заведующий лабораторией анализа показателей здоровья населения и цифровизации здравоохранения МФТИ Станислав Отставнов.
Работа опубликована в журнале Frontiers in Behavioral Neuroscience.
