مزایای تحریک الکتریکی مغز ماه‌ها پابرجا می‌ماند اما منتقدان از کوچک بودن گروه مطالعه‌شوندگان به عنوان ضعف آن یاد می‌کنند.

سه توانایی خواندن، نوشتن و حساب می‌تواند به چهار توانایی تبدیل شود. بر طبق مطالعه‌ی آزمایشگاهی کوچکی که روی گروهی از دانشجویان [1] انجام شده است، تحریک الکتریکی تصادفی با اعمال یک جریان الکتریکی ملایم به جمجمه سرعت محاسبات ذهنی را برای طولانی‌مدت بهبود می‌بخشد.

ریو کوئن کادوش (Roi Cohen Kadosh) عصب‌شناسی از دانشگاه آکسفورد که سرپرستی این مطالعه را برعهده داشته است، می‌گوید که اگر اثبات شود این تحریک مغزی ضعیف بی‌خطر بوده و در گروه‌های آزمایشی بزرگتر نیز همین نتیجه را دارا باشد، این فن‌آوری می‌تواند شکل‌های سنتی مطالعه را تقویت کند. بعضی از مردم براین عقیده‌اند که افرادی که در ریاضیات ضعیف هستند، ضعیف باقی خواهند ماند. بنابراین این می‌تواند درست نباشد.

تحریک الکتریکی مغزی ملایم می‌تواند توانایی دانشجویان را در انجام محاسبات ریاضی ساده بهبود بخشد.

سرفصل کار این گروه در سال 2010 آغاز شد؛ زمانی که نشان داده شد نوعی ضربه‌ی الکتریکی، تحریک ترانس کرانیکال با جریان مستقیم (TDCS)، به داوطلبان برای یادگیری و به‌خاطر سپاری مجموعه‌ای از اعداد که از نمادهای نا‌‌آشنا تشکیل‌شده‌اند، کمک می‌کند [2].

کادوش می‌گوید که در روش TDCS جریان الکتریکی به طور پیوسته بین الکترودهایی که در قسمت‌های مختلف پوست سر قرار داده شده اند، جریان یافته و باعث فعال شدن نورون‌ها در یک ناحیه و آرام شدن آن‌ها در ناحیه‌ی دیگر می‌شود؛ مانند کودکی که به آرامی موهایش را نوازش می‌کنید. در مقابل در روش تحریک ترانس کرانیکال با نویز تصادفی (TRNS) شخص می‌پرسد که آیا شما مطمئن هستید که دستگاه روشن است؟ همان‌طور که از نامش پیداست، در این روش جریان الکتریکی بین الکترودها در قالب پالس‌های تصادفی جریان دارد و باعث فعال شدن نورون‌ها در نواحی چندگانه‌ی مغزی می‌شود. هیچ گواهی وجود ندارد که نشان دهد این دو روش ایمن نیست.

در جدیدترین مطالعه [1] این گروه به 25 تن از دانشجویان آکسفورد تکلیفی شامل حفظ طوطی‌وار روابط ریاضی ساده (مانند 34=2×17) و روابطی کمی پیچیده‌تر (مانند 5+17-34) سپرد. روش TRNS روی 13 داوطلب در قشر جلوی پیشانی، بخشی از مغز با ادراک بالاتر، اعمال شد؛ در حالی که این تکالیف را برای پنج روز متوالی حل می‌کردند. آن‌ها در مقایسه با داوطلبانی که تحریک الکتریکی جزئی را دریافت کرده بودند، در هر دو نوع تکالیف سریع‌تر عمل می‌کردند.

آزمایش غافلگیرانه

داوطلبان و آزمایش‌گران آن‌ها تصور کردند که در آن زمان مطالعه به پایان رسیده است. اما 6 ماه بعد کادوش 12 نفر از آن‌ها را به آزمایشگاه برگرداند و توانایی آن‌ها را از لحاظ دقت و سرعت در پاسخ‌دهی به مسائل ریاضی مشابه دوباره سنجید؛ این‌بار بدون تحریک الکتریکی. 6 داوطلبی که قبلاً تحریک الکتریکی دریافت کرده بودند به طور میانگین 28% یا بیشتر از 50% سریعتر از آن‌هایی که شوک جزئی را تجربه کرده‌ بودند، به سوالات شامل محاسبات جواب صحیح می‌دادند. اما در مورد یادگیری طوطی‌وار روابط ریاضی، هیچ تفاوتی بین این دو گروه نبود. این نتایج در مجله‌ی Current Biology منتشر شده است.

این پژوهش‌گران هم‌چنین فعالیت مغزی شرکت‌کنندگان را با ابزاری به نام طیف‌سنج مادون قرمزِ نزدیک سنجیدند که با آن تغییرات در جریان خون در قسمت‌های خاصی از مغز اندازه گرفته می‌شد. آن‌ها دریافتند که پس از 6 ماه، فعالیت قشر جلوی پیشانی در طول محاسبات برای داوطلبانی که تحریک مغزی بیشتری دریافت کرده بودند، سریع‌تر به بیشینه‌ی خود می‌رسد. کادوش تصور می‌کند که این بهبود در ریاضی به واسطه‌ی بازدهی بیشتر هنگام پردازش اطلاعات در قسمت ادراکی مغز است.

دنیل انصاری (Daniel Ansari) عصب‌شناسی از دانشگاه اونتاریو غربی کانادا (University of Western Ontario) می‌گوید: «این یافته‌ها جالب توجه هستند.» اما او با توجه به تعداد اندک داوطلبانی که برای آزمایش مجدد برگردانده شده‌اند، تصور نمی‌کند که این بهبود به طور طولانی مدت باقی بماند. این یافته‌ها باید با احتیاط پیاده‌سازی شود. او می‌افزاید: «آموزشی که در اینجا مورد استفاده قرار گرفته است، بسیار ساختگی بوده و شباهتی به روش‌هایی که در آن به طور معمول می‌توان مهارت‌های ریاضی را بدست آورد،ندارد.»

کادوش امیدوار است که این یافته‌ها را بتوان جهت آزمایش تحریک الکتریکی مغز در بین دانش‌آموزان در محیط کلاس انجام داد. او می‌گوید که این رویکردهای نوین برای کمک به حدود 20% از دانش‌آموزانی که در یادگیری ریاضیات مشکلات اساسی دارند، بسیار مورد نیاز است.

دستگاه‌هایی که بتوانند روش TRNS را پیاده‌سازی کنند، هنوز به طور گسترده در دسترس نیستند. اما دستگاه‌های TDCS را می‌توان با چندصد دلار خریداری نمود. کادوش ایمیل‌هایی از جانب مردم دریافت می‌کند که برای تحریک مغزی مشاوره می‌خواهند یا اینکه می‌پرسند چرا در مورد آن‌ها عمل نمی‌کند. او این رویکرد را توصیه نمی‌کند و می‌گوید: «این روش را در خانه امتحان نکنید.»

منبع:
http://www.nature.com/news/shocks-to-the-brain-improve-mathematical-abilities-1.13012

مرجع:

1.      Snowball, A. et al. Curr. Biol. http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2013.04.045 (2013).

2.      Cohen Kadosh, R., Soskic, S., Iuculano, T., Kanai, R. & Walsh, V. Curr. Biol. 20, 2016–2020 (2010).