Oamenii de știință testează dacă antrenamentul creierului îmbunătățește cu adevărat cunoașterea

Afirmațiile sunt clare: Joacă jocuri video și devine mai inteligent. Cu toate acestea, deși admonestările au fost făcute de un deceniu, dovezile științifice clare care confirmă promisiunea sunt încă remarcabile.

Noi cercetări consideră că utilizarea unei tehnologii sofisticate va contribui la soluționarea afirmației că antrenamentul jocurilor video schimbă creierul. Cercetătorii identifică, de asemenea, cine poate beneficia de formarea cognitivă și noile metode cel mai probabil să aibă ca rezultat efecte pozitive de lungă durată asupra cunoașterii.

„Sperăm că, prin înțelegerea mai bună a modului și motivului pentru care abilitățile cognitive sunt modificate prin antrenament, putem profita mai bine de beneficiile sale mai largi”, spune Duncan Astle de la Medical Research Council din Marea Britanie. Astle a prezidat simpozionul privind antrenamentul creierului în cadrul conferinței anuale a Societății de Neuroștiințe Cognitive (CNS), din New York.

Noi studii privind sarcinile de memorie de lucru la copii și despre asocierea stimulării neinvazive a creierului cu formarea cognitivă la adulți arată rezultate promițătoare, spun experții. În timp ce sunt necesare mai multe teste pentru a aplica aceste tehnici intervențiilor de formare din lumea reală, studiile oferă o bază de dovezi neuroștiințifice pentru dezvoltarea instrumentelor care oferă beneficii mai largi.

Experții explică faptul că memoria de lucru este esențială pentru multe dintre studiile de formare a creierului.

Capacitatea de a păstra informații în minte pentru perioade scurte de timp este esențială pentru viața noastră de zi cu zi. Și, spune Astle, „știm că diferențele în memoria de lucru în timpul copilăriei sunt predictori incredibil de puternici ai progresului educațional”.

În calitate de neurolog științific cognitiv interesat de mult timp de modul în care creierul dezvoltă capacitățile de memorie de lucru în copilărie, Astle și-a propus împreună cu colegii să testeze dacă este posibil să antreneze memoria copilului.

În lucrarea publicată recent în Journal of Neuroscience și, de asemenea, lucrări noi, încă nepublicate, pe care Astle le-a prezentat la conferința CNS, echipa sa a investigat sarcinile la copiii cu vârste cuprinse între 8 și 11 ani pentru a spori memoria de lucru.

Ei au descoperit că sarcinile de antrenament au dus la îmbunătățiri ale capacității memoriei de lucru, care s-au reflectat și în măsurătorile luate de la magnetoencefalografie (MEG, care utilizează câmpuri magnetice pentru a imagina creierul), arătând puterea crescută a conectivității neuronale atunci când creierul era în repaus.

Copiii au efectuat 20 de sesiuni de antrenament, fiecare în jur de 30 de minute și cu 8 jocuri, de pe computerele lor de acasă. Jocurile impuneau copiilor să-și amintească informațiile spațiale sau verbale pentru perioade scurte de timp și să folosească aceste informații într-o sarcină în desfășurare.

De exemplu, un joc a implicat amintirea locațiilor și ordinii asteroizilor care au apărut în ordine în timp ce se învârteau pe ecran. La sfârșitul fiecărui proces, copiii au trebuit să facă clic pe asteroizi în ordine.

În grupul experimental, jocurile au devenit mai dificile pe măsură ce copiii s-au îmbunătățit; „Copiii lucrau întotdeauna la limitele capacităților lor actuale”, spune Astle. În grupul de control, dificultatea jocurilor a rămas aceeași.

Datele MEG au arătat modificări semnificative ale conectivității dintre rețelele frontoparietale și complexul occipital lateral și cortexul temporal inferior la cei din grupul experimental.

„Credem că instruirea îmbunătățește un proces de atenție pe care copiii îl pot folosi în mod strategic în sarcini structurate în mod similar, dar neinstruite”, spune Astle.

„Dar este important de menționat că nu am demonstrat beneficiile mai largi ale acestui antrenament.”

Intervalul de vârstă între opt și 11 ani este „foarte bun, deoarece copiii sunt capabili să facă față unor sarcini destul de complexe și totuși sunt încă departe de nivelurile de performanță ale adulților - adică mai există încă o mulțime de dezvoltare”, spune Astle.

„Credem că acesta este un interval de vârstă cu adevărat important în care să înțelegem memoria de lucru și efectele de antrenament. Cu toate acestea, există o mare nevoie de a înțelege aceste procese mai bine pe parcursul duratei de viață, așa că explorăm întotdeauna literatura pe scară mai largă pentru a vedea cum rezultatele noastre se potrivesc cu alte grupuri care studiază alte categorii de vârstă. ”

Stimularea electrică ușoară poate crește, de asemenea, puterea creierului, deoarece oamenii de știință evaluează eficacitatea tDCS (stimulare transcraniană cu curent continuu) - o tehnică neinvazivă de stimulare a creierului care implică trecerea unui curent continuu foarte slab prin creier.

„Deși nu este clar imediat modul în care curentul afectează activitatea neuronală, opinia dominantă este că face neuronii fie mai susceptibili la ardere, fie mai puțin sensibili, în funcție de electrodul în care este plasat unde”, spune John Jonides de la Universitatea din Michigan.

În lucrările noi prezentate de Jonides la conferința CNS, el și colegii săi au constatat că tDCS are un efect robust asupra memoriei de lucru, cu îmbunătățiri care durează pe parcursul a câteva luni.

„Cercetările anterioare au fost echivoce în ceea ce privește dacă tDCS îmbunătățește formarea și nu au existat investigații pe termen lung cu privire la durata acestui efect de formare”, spune Jonides.

În noul studiu, 62 de participanți au primit în mod aleatoriu stimulare tDCS fie la cortexul prefrontal drept, fie la stânga sau au primit stimulare simulată în timp ce efectuează o sarcină de memorie de lucru vizuo-spațială.

După 7 ședințe de antrenament, cei care au primit stimularea tDCS au crescut capacitățile de memorie de lucru, chiar și la câteva luni după finalizarea antrenamentului. Ei au descoperit, de asemenea, că cei care primesc stimulare pe cortexul prefrontal drept au capacitatea selectivă de a transfera memoria de lucru la sarcini neinstruite.

„Efectul de lungă durată al antrenamentului a fost complet neașteptat”, spune Jonides.

„Am investigat acest lucru în mare parte, fără să ne așteptăm să găsim prea multe, dar faptul că efectul antrenamentului durează atât timp cât luni este atât surprinzător, cât și foarte provocator, deoarece deschide utilizarea tDCS pentru îmbunătățirea învățării pe termen lung.”

Jonides spune că studiul său este doar un punct de date în înțelegerea acestor tehnici, menționând că sunt încă primele zile de studiu a stimulării creierului. Replicarea și generalizarea la alte sarcini de instruire și transfer sunt necesare pentru a continua testarea impacturilor pe termen lung și a celor mai bune ținte pentru stimulare.

„Avem nevoie de o validare riguroasă la nivel înalt, care să se concentreze pe înțelegerea mecanismului de acțiune, transferul beneficiilor și durabilitatea efectelor în diverse populații”, spune Adam Gazzaley de la Universitatea din California, San Francisco.

La conferință, Gassaley a prezentat eforturi pentru a dezvolta și valida jocurile video „în buclă închisă” ca instrumente de îmbunătățire cognitivă. Abordarea în buclă închisă le permite oamenilor de știință să intervină, să înregistreze impactul intervenției și apoi să reutilizeze acele date pentru a itera și optimiza procesul ciclic.

Echipa sa folosește tDCS și tACS (cu curent alternativ) pentru a spori plasticitatea cortexului cerebral subiacent. „Scopul este de a accelera procesul de învățare care are loc în timpul jocului, în special pentru persoanele cu daune”, spune Gazzaley.

„Există o mare promisiune și un motiv de entuziasm în această abordare, dar suntem încă la început și avem multe de învățat atât în ​​ceea ce privește dezvoltarea, cât și validarea”, spune Gazzaley.

Cu toate acestea, cercetătorii știu că trebuie să aibă dovezi care să susțină afirmațiile lor.

„Din păcate, hype-ul din jurul câmpului a pierdut legătura cu fundamentele sale științifice. Ca urmare, este tentant să renunți la tot efortul. Dimpotrivă, cred că acest lucru trebuie să-i stimuleze pe oamenii de știință să investească în studii de formare de înaltă calitate ”, explică Astle.

Sursa: Cognitive Neuroscience Society / EurekAlert