Elektra papurtytos smegenys matematiką supranta geriau

Skamba juokingai, tačiau tyrimą atliko paprastai tuščiais pareiškimais nesisvaidantys Oksfordo universiteto (Jungtinė Karalystė) mokslininkai. Be to, jie tiki, kad tokiu būdu galima pagerinti ir kitus kognityvinius gebėjimus: matematinių gebėjimų pagrindas yra ganėtinai aukšto lygio mąstymas, taigi, tyrimo autorių manymu, jei stimuliuojamas aukšto lygio mąstymas, turėtų būti užgriebti ir žemesni lygiai.

Ankstesniame tyrime Oksfordo universiteto mokslininkas Roi Cohenas Kadoshas su kolegomis nustatė, kad smegenų stimuliavimo forma, vadinama transkranialine tiesioginės srovės stimuliacija (TDCS, transcranial direct current stimulation), padeda žmonėms mokytis ir prisiminti naujus skaičių masyvus. Tokia stimuliavimo forma efektyviai gerino tam tikrus matematinius gebėjimus, tačiau ne visuomet teikė daug malonumo tiriamajam, be to, pasireikšdavo tam tikrų nepageidaujamų poveikių. Taikant šį stimuliacijos metodą elektrodai tvirtinami prie galvos skirtingose smegenų pusėse.

Tačiau, pakeitus stimuliacijos metodą, buvo atliktas naujas tyrimas. Pastarojo tyrimo metu buvo taikomas tranksranialinis atsitiktinio triukšmo stimuliavimas (TRNS, transcranial random noise stimulation), kuris galvą veikia atsitiktinių stiprumų (apibrėžtų tam tikrais parametrais) srovėmis. Pasak R. Coheno Kadosho, esminis patobulinimas šiuo atveju buvo tai, kad tiriamieji stimuliavimo metu nejautė nieko nemalonaus. Mokslininkas su kolegomis tyrimo metu daugiausiai dėmesio skyrė smegenų sričiai, vadinamai dorsolateraline prefrontaline žievine sritimi, kuri siejama su mūsų gebėjimu mintinai operuoti skaičiais.

Stimuliavimo metu 25 universiteto studentams reikėjo atlikti tam tikrus skaitinius veiksmus, tarp kurių pasitaikydavo ir ganėtinai keistų užduočių, pavyzdžiui, 4 # 12 = 17. tyrimas truko penkias dienas, o studentų rezultatai pamažu gerėjo. Kontrolinei grupei mokantis matematikos prie jų galvos elektrodai prijungti buvo, bet stimuliacijos nebuvo. Po stimuliacijų kurso tyrimo dalyviai, kuriems buvo taikomas TRNS, skaičiavimus atliko reikšmingai greičiau nei kontrolinė grupė, be to, poveikis buvo ilgai išliekantis.

„Vos per penkias dienas kognityvinio mokymo ir neinvazinio, beskausmio smegenų stimuliavimo sugebėjome ilgam pagerinti smegenų kognityvines funkcijas“, - sakė R. Cohenas Kadoshas. Studentams po pusmečio vėl grįžus į laboratoriją, TRNS grupė vis dar 28 proc. greičiau sprendė matematikos uždavinius.

Tai ką gi TRNS padaro smegenims, kad įvyksta toks pagerėjimas? Tyrimo autoriai norėjo tai iliustruoti, todėl atliko TRNS ir kontrolinės grupės smegenų metabolizmo matavimus. Jų atradimas buvo stebinantis: kraujotaka stimuliuotoje smegenų dalyje TRNS grupės atstovams buvo sumažėjusi, tačiau deguonies sunaudojimas – ne. Tai reiškia, kad smegenų ląstelės veikė efektyviau, aktyvavosi labiau sinchronizuotai – tikriausiai tai ir yra pagrindinis TRNS metodo sukeliamas poveikis. Pasak mokslininkų, pašalinus elektrinį „triukšmą“ tam pačiam smegenų aktyvumui reikia mažiau aktyvios kraujotakos.

Šio tyrimo rezultatai gali būti labai svarbūs praktiškai: šiuo metu 5-7 proc. mūsų planetos populiacijos serga diskalkulija (disleksijos forma, kuomet nesuvokiami skaičiai), apie 20 proc. mokyklinio amžiaus vaikų turi rimtų sunkumų suvokiant matematikos uždavinius. O šis metodas gali padėti tokiems žmonėms neatsilikti nuo visuomenės. Be to, TRNS galima taikyti ir siekiant kitokių tikslų – pavyzdžiui, gydant žmones, kurių kognityviniai gebėjimai sumažėja dėl neurodegeneracinių ligų.

„Matematika yra labai sudėtinga kognityvinė veikla, kurios metu panaudojama daugybė įvairiausių gebėjimų. Jei galime pagerinti matematinius gebėjimus, tai labai tikėtina, kad sugebėtume pagerinti ir paprastesnius kognityvinius gebėjimus“, - sakė R. Cohenas Kadoshas.

Nors TRNS nepageidaujami poveikiai nėra žinomi, anksčiau minėtas TDCS metodas neseniai buvo susietas su tam tikromis neurologinėmis pasekmėmis – senojo metodo trūkumus nustatė pats R. Cohenas Kadoshas su kolegomis. Ateityje mokslininkams teks išsiaiškinti, ar TRNS kaip nors žaloja smegenis, o taip pat – kaip ilgai trunka teigiamas stimuliavimo poveikis.

Ir jeigu toks smegenų stimuliavimo metodas išplis, kyla klausimas – ar tikrai jis bus naudojamas tik trūkumams, atsiradusiems dėl neurodegeneracinių ligų kitų priežasčių šalinimui, kad žmonės galėtų neatsilikti nuo visuomenės? Ar tikrai neatsiras gudručių, kurie norės padidinti savo smegenų gebėjimus siekiant nesąžiningo konkurencinio pranašumo?