Полуторасекундная настройка мозговых биоритмов значительно улучшает внимание

Настройка мозговых биоритмов улучшает внимание и облегчает обучение?

Ученые из Кембриджа и Наньянского технологического университета (Сингапур) впервые показали, что кратковременная индивидуальная калибровка мозговых волн человека перед выполнением учебной задачи значительно повышает скорость усвоения новой информации и улучшает когнитивные возможности. Результаты исследования были опубликованы в журнале Cerebral Cortex в рамках работы Центра непрерывного обучения и индивидуального познания.

Эффективность работы мозга можно повысить?

Оказывается, тонкая настройка скорости передачи информации в соответствии с естественным темпом работы мозга повышает нашу способность усваивать новую информацию и адаптироваться к ней. Исследователи из Кембриджского университета говорят, что новые методы могут помочь сохранить нейропластичность (т.е. способность нервной ткани к структурно-функциональной перестройке) на долгие годы и способствовать возможности эффективного обучения на протяжении всей жизни.

«У каждого мозга есть свой собственный естественный ритм работы, который генерируется колебаниями совместно работающих нейронов. В своей научной работе мы смоделировали эти колебания, чтобы мозг был в гармонии с самим собой и находился в наилучшем когнитивном состоянии для выполнения различных задач», - сказал профессор Zoe Kourtzi, старший автор исследования с факультета психологии Кембриджа. «Пластичность нашего мозга (нейропластичность) — это способность реструктурировать и изучать новые вещи, постоянно опираясь на предыдущие модели взаимодействия нейронов. Используя ритмы мозговых волн, можно повысить гибкость обучения на протяжении всей жизни, от младенчества до более зрелого возраста», - заключил Kourtzi.

Как проводилось исследование

Нейробиологи прикрепляли к голове 80 испытуемых датчики для проведения электроэнцефалографии (ЭЭГ), чтобы измерить электрическую активность головного мозга, а также оценить мозговые волны.

Команда ученых сконцентрировала свое внимание на изучении альфа-волн — средней части спектра мозговых волн, которая имеет тенденцию доминировать во время спокойного бодрствования. Альфа-волны колеблются в диапазоне 8-12 герц: полный цикл прохождения волны происходит каждые 85-125 миллисекунд. Однако у каждого человека есть своя пиковая альфа-частота в этом диапазоне. Ученые использовали эти данные для создания оптического импульса: белого квадрата, мерцающего на темном фоне в том же темпе, что и индивидуальная альфа-волна каждого человека.

Участники получали 1,5-секундную дозу персонализированного импульса, чтобы заставить свой мозг работать в естественном ритме – эту технику называли «увлечением». Затем участникам было предложено сложное и быстрое когнитивное задание: попытаться идентифицировать конкретные фигуры в шквале визуального беспорядка. Каждый участник повторил более 800 вариантов когнитивной задачи.

Ошеломительные результаты

Скорость обучения у тех, кому настроили мозговой ритм, была как минимум в 3 раза быстрее, чем у контрольных групп. Когда участники вернулись на следующий день, чтобы выполнить еще ряд заданий, те, кто учился намного быстрее под воздействием «увлечения», сохранили свой более высокий уровень производительности.

«Само вмешательство очень простое, всего лишь короткое мерцание на экране, но, когда мы воздействуем на правильную частоту с правильным выравнивание фаз, это дает сильный и длительный эффект» — отметила доктор Elizabeth Michael, первый автор исследования.

Как это работает?

Гипотеза ученых заключается в том, что при сопоставлении доставки информации с оптимальной фазой мозговых волн захват информации максимален, потому что именно в это время нейроны находятся на пике возбудимости. Таким образом, импульсы «увлечения» должны совпадать с частотой мозговых волн, чтобы нейроны находились в состоянии «высокой восприимчивости». «Нам кажется, что мы постоянно следим за окружающим миром, но на самом деле наш мозг делает быстрые снимки, а затем наши нейроны общаются друг с другом, чтобы объединить информацию», - заметила соавтор работы, профессор Victoria Leong.

Удивительные перспективы

Ученые утверждают, что потенциальные возможности новой технологии звучат как научная фантастика, но становятся все более достижимыми с каждым днем. Эта разработка может помочь значительно ускорить освоение профессий, где быстрая обучаемость и быстрое принятие решений жизненно необходимы, например, это относится к пилотам или хирургам. Каждому — по мерцающему квадрату!