Zinātnieki pārbauda, vai smadzeņu apmācība patiešām uzlabo izziņu
Pretenzijas ir skaidras: spēlē videospēles un esi gudrāks. Neskatoties uz to, kaut arī brīdinājumi ir izteikti desmit gadus, joprojām ir nepārprotami zinātniski pierādījumi, kas apstiprina solījumu.
Jauns pētījums uzskata, ka sarežģītu tehnoloģiju izmantošana palīdzēs atrisināt apgalvojumu, ka videospēļu apmācība maina smadzenes. Pētnieki arī identificē, kam var būt noderīga kognitīvā apmācība, un jaunās metodes, kas, visticamāk, radīs ilgstošu, pozitīvu ietekmi uz izziņu.
"Mēs ceram, ka labāk izprotot, kā un kāpēc apmācība maina kognitīvās spējas, mēs varam labāk izmantot tās plašākos ieguvumus," saka Dankans Astle no Lielbritānijas Medicīnas pētījumu padomes. Astle vadīja smadzeņu apmācības simpoziju Kognitīvo neirozinātņu biedrības (CNS) nesenajā ikgadējā konferencē Ņujorkā.
Jauni pētījumi par bērnu darba atmiņas uzdevumiem un par neinvazīvas smadzeņu stimulācijas apvienošanu ar kognitīvo apmācību pieaugušajiem rāda daudzsološus rezultātus, saka eksperti. Lai gan šo metožu pielietošanai reālās apmācības intervencēs ir nepieciešams vairāk testu, pētījumi sniedz neirozinātnisku pierādījumu pamatu tādu rīku izstrādei, kas dod plašāku labumu.
Eksperti paskaidro, ka darba atmiņa ir atslēga daudziem smadzeņu apmācības pētījumiem.
Spēja īslaicīgi turēt prātā informāciju ir mūsu ikdienas centrā. Un Astle saka: "Mēs zinām, ka atšķirības darba atmiņā bērnībā ir neticami spēcīgas izglītības progresa prognozes."
Kā kognitīvs neirozinātnieks, kurš ilgi interesējas par to, kā bērnībā smadzenes attīsta darba atmiņas iespējas, Astle kopā ar kolēģiem ir devusies pārbaudīt, vai ir iespējams trenēt bērna atmiņu.
Darbā, kas nesen publicēts Neirozinātnes žurnāls un arī jaunu, vēl nepublicētu darbu, ko Astle prezentēja CNS konferencē, viņa komanda izmeklēja 8 līdz 11 gadus vecu bērnu uzdevumus, lai uzlabotu darba atmiņu.
Viņi atklāja, ka apmācības uzdevumi ļāva uzlabot darba atmiņas ietilpību, kas atspoguļojās arī mērījumos, kas veikti no magnetoencefalogrāfijas (MEG, kas izmanto magnētiskos laukus, lai attēlotu smadzenes), parādot paaugstinātu neironu savienojamības spēku, kad smadzenes bija miera stāvoklī.
Bērni no sava mājas datora veica 20 treniņus, katrā aptuveni 30 minūtes un ar 8 spēlēm. Spēlēs bērniem tika prasīts īslaicīgi atcerēties telpisko vai mutisko informāciju un izmantot šo informāciju notiekošā uzdevumā.
Piemēram, vienā spēlē bija jāatceras asteroīdu atrašanās vietas un secība, kas secīgi uzplaiksnīja, virpuļot pa ekrānu. Katra izmēģinājuma beigās bērniem secībā bija jānoklikšķina uz asteroīdiem.
Eksperimentālajā grupā spēles kļuva grūtākas, jo bērni kļuva labāki; "Bērni vienmēr strādāja, ņemot vērā viņu pašreizējās iespējas," saka Astle. Kontroles grupā spēļu grūtības palika nemainīgas.
MEG dati parādīja būtiskas izmaiņas savienojamībā starp frontoparietālajiem tīkliem un sānu pakauša kompleksu un zemāku temporālo garozu tiem, kas bija eksperimentālajā grupā.
"Mēs domājam, ka apmācība uzlabo uzmanības procesu, kuru bērni var stratēģiski izmantot līdzīgi strukturētiem, bet neapmācītiem uzdevumiem," saka Astle.
"Bet ir svarīgi atzīmēt, ka mēs neesam parādījuši šo apmācību plašākos ieguvumus."
Astoņu līdz 11 gadu vecuma diapazons ir "ļoti labs, jo bērni spēj tikt galā ar diezgan sarežģītiem uzdevumiem, un tomēr tie joprojām ir tālu no pieaugušo snieguma līmeņa - t.i., vēl daudz kas atlicis notikt," saka Astle.
“Mēs domājam, ka tas ir patiešām svarīgs vecuma diapazons, kurā var saprast darba atmiņu un treniņu efektus. Tomēr ir ļoti nepieciešams labāk izprast šos procesus visa mūža garumā, tāpēc mēs vienmēr plašāk pētām literatūru, lai redzētu, kā mūsu atklājumi saskan ar citām grupām, kas pēta citus vecuma diapazonus. ”
Viegla elektrostimulācija var arī palielināt smadzeņu jaudu, jo zinātnieki novērtē tDCS (transkraniālās tiešās strāvas stimulācijas) efektivitāti - neinvazīvu smadzeņu stimulācijas tehniku, kas ietver ļoti vājas tiešās strāvas nodošanu caur smadzenēm.
"Lai gan nav uzreiz skaidrs, kā strāva ietekmē nervu darbību, dominē viedoklis, ka tas padara neironus vai nu uzņēmīgākus pret šaušanu, vai mazāk uzņēmīgus, atkarībā no tā, kurš elektrods ir kur novietots," saka Džons Jonīds no Mičiganas universitātes.
Jaunajā darbā Jonides, kas tika prezentēts CNS konferencē, viņš un kolēģi ir atklājuši, ka tDCS ir spēcīga ietekme uz darba atmiņu, un uzlabojumi ilgst vairākus mēnešus.
"Iepriekšējie pētījumi ir bijuši nepārprotami par to, vai tDCS uzlabo apmācību, un nav veikti ilgtermiņa pētījumi par to, cik ilgi šī apmācības ietekme ilgst," saka Jonides.
Jaunajā pētījumā 62 dalībnieki nejauši saņēma tDCS stimulāciju labajā vai kreisajā prefrontālās garozā vai saņēma fiktīvu stimulāciju, veicot visuospatial darba atmiņas uzdevumu.
Pēc 7 apmācības sesijām tiem, kas saņēma tDCS stimulāciju, pat vairākas mēnešus pēc apmācības pabeigšanas bija palielinātas darba atmiņas iespējas. Viņi arī atklāja, ka tiem, kas saņem stimulāciju labajā prefrontālajā garozā, bija selektīva spēja pārvietot darba atmiņu uz neapmācītiem uzdevumiem.
"Treniņa ilgstošā ietekme bija pilnīgi negaidīta," saka Jonīds.
"Mēs to galvenokārt izmeklējām uz cīrulīša, negaidot, ka daudz ko atradīsim, taču fakts, ka apmācības efekts ilgst tik ilgi, kamēr ir pārsteidzoši un ļoti provokatīvi, jo tas paver tDCS izmantošanu ilgtermiņa mācīšanās uzlabošanai."
Jonīds saka, ka viņa pētījums ir tikai viens datu punkts, lai izprastu šīs metodes, atzīmējot, ka tas joprojām ir smadzeņu stimulācijas izpētes sākuma laiks. Lai turpinātu ilgtermiņa ietekmes un labāko stimulēšanas mērķu pārbaudi, ir nepieciešams atkārtot un vispārināt citus apmācības un pārsūtīšanas uzdevumus.
"Mums nepieciešama augsta līmeņa, stingra pārbaude, kas koncentrējas uz darbības mehānisma izpratni, ieguvumu nodošanu un ietekmes ilgtspēju dažādās populācijās," saka Adams Gazzalejs no Kalifornijas Universitātes, Sanfrancisko.
Konferencē Gasalejs iepazīstināja ar centieniem attīstīt un apstiprināt “slēgta cikla” videospēles kā kognitīvās uzlabošanas rīkus. Slēgtā cikla pieeja ļauj zinātniekiem iejaukties, reģistrēt iejaukšanās ietekmi un pēc tam atkārtoti izmantot šos datus, lai cikliski atkārtotu un optimizētu procesu.
Viņa komanda izmanto tDCS un tACS (ar alternatīvu strāvu), lai palielinātu plastiskumu smadzeņu garozā. "Mērķis ir paātrināt mācību procesu, kas notiek spēles laikā, īpaši tiem cilvēkiem, kuriem ir bojājumi," saka Gazzalejs.
"Šajā pieejā ir daudz solījumu un iemesls uztraukumam, taču mēs joprojām esam tikai sākuma stadijā, un mums ir daudz jāmācās gan izstrādes, gan apstiprināšanas pusē," saka Gazzalejs.
Neskatoties uz to, pētnieki zina, ka viņiem ir jābūt pierādījumiem, kas pamato viņu apgalvojumus.
"Diemžēl satraukums ap šo lauku ir zaudējis saikni ar zinātniskajiem pamatiem. Rezultātā ir vilinoši novirzīt visu centienu. Gluži pretēji, es domāju, ka tam ir jāstimulē zinātnieki ieguldīt kvalitatīvos mācību pētījumos, ”skaidro Astle.
Avots: Kognitīvo neirozinātņu biedrība / EurekAlert
