A tudósok tesztelik, hogy az agyképzés valóban javítja-e a megismerést

Az állítások egyértelműek: Játsszon videojátékokkal és legyen okosabb. Ennek ellenére, bár az intéseket egy évtizede tették, az ígéret megerősítésére még mindig egyértelmű tudományos bizonyítékok vannak.

Új kutatások szerint a kifinomult technológia használata segít rendezni azt az állítást, hogy a videojáték-képzés megváltoztatja az agyat. A kutatók azt is meghatározzák, hogy kik részesülhetnek a kognitív tréningből, és azok az új módszerek, amelyek valószínűleg hosszú távú, pozitív hatásokat eredményeznek a megismerésre.

"Reméljük, hogy jobban megértve, hogyan és miért változtatják meg a kognitív képességeket a képzés, jobban kihasználhatjuk annak szélesebb körű előnyeit" - mondja Duncan Astle, az Egyesült Királyság Orvosi Kutatási Tanácsának munkatársa. Astle az agyképzés szimpóziumának elnöke volt a Kognitív Idegtudományi Társaság (CNS) legutóbbi, New York-i éves konferenciáján.

Szakértők szerint ígéretes eredményeket mutatnak a gyermekek munkamemória-feladatairól, valamint az invazív agyi stimuláció és a felnőttek kognitív edzésével való párosításáról. Míg több tesztre van szükség ezen technikák valós képzési beavatkozásokhoz történő alkalmazásához, a tanulmányok idegtudományi bizonyítékokkal szolgálnak a szélesebb hasznot hozó eszközök kifejlesztéséhez.

Szakértők elmagyarázzák, hogy a munkamemória kulcsfontosságú az agyi edzések sok tanulmányában.

A mindennapi életünkben központi szerepet játszik az információk rövid időn át történő elmebajban tartása. És Astle szerint: "tudjuk, hogy a gyermekkori munkamemória-különbségek hihetetlenül erős előrejelzői az oktatási fejlődésnek."

Mint kognitív idegtudós, akit régóta érdekel, hogy az agy hogyan fejleszti a munkamemória képességeit gyermekkorában, az Astle kollégáival elindult, hogy teszteljék, lehetséges-e a gyermek memóriájának edzése.

A közelmúltban a Journal of Neuroscience és új, még publikálatlan munka, amelyet Astle a CNS konferencián mutatott be, csapata a 8–11 éves gyermekek feladatait vizsgálta a munkamemória növelése érdekében.

Megállapították, hogy a képzési feladatok javították a munkamemória kapacitását, ami a magnetoencephalográfiából (MEG, amely mágneses mezőket használ az agy képalkotására) végzett mérésekben is megmutatkozott, ami az agy nyugalmi állapotában megnövekedett erősséget mutat a neurális kapcsolatokban.

A gyerekek 20 edzést tartottak, mindegyik körülbelül 30 perc és 8 játék, otthoni számítógépeikről. A játékok megkövetelték a gyerekektől, hogy rövid időre emlékezzenek a térbeli vagy verbális információkra, és ezeket az információkat egy folyamatban lévő feladat során használják fel.

Például egy játék során emlékeztek az aszteroidák helyére és sorrendjére, amelyek egymás után villantak fel, miközben végigpördültek a képernyőn. Minden vizsgálat végén a gyerekeknek sorrendben kattintaniuk kellett az aszteroidákra.

A kísérleti csoportban a játékok egyre nehezebbé váltak, mivel a gyerekek jobban lettek; „A gyerekeket mindig a jelenlegi képességeik korlátain dolgozták” - mondja Astle. A kontrollcsoportban a játékok nehézségei változatlanok maradtak.

A MEG adatok szignifikáns változásokat mutattak a frontoparietalis hálózatok és az laterális occipitalis komplex, valamint az inferior temporális kéreg közötti kapcsolatokban a kísérleti csoportban.

"Úgy gondoljuk, hogy a képzés fokozza a figyelem folyamatát, amelyet a gyerekek stratégiailag képesek használni hasonlóan felépített, de képzetlen feladatokra" - mondja Astle.

"De fontos megjegyezni, hogy nem bizonyítottuk ennek a képzésnek a tágabb előnyeit."

A nyolc és 11 éves korosztály „nagyon jó, mert a gyerekek elég összetett feladatokat képesek kezelni, és még mindig messze vannak a felnőttek teljesítményszintjétől - vagyis még mindig rengeteg fejlődés van hátra” - mondja Astle.

„Úgy gondoljuk, hogy ez egy nagyon fontos korosztály, amelyben megértjük a munkamemóriát és az edzéshatásokat. Nagy szükség van azonban arra, hogy ezeket a folyamatokat az egész életen át jobban megértsük, ezért mindig szélesebb körben kutatjuk az irodalmat, hogy lássuk, miként illeszkednek eredményeink más, más korosztályokat tanulmányozó csoportokhoz. "

Az enyhe elektromos stimuláció emelheti az agy teljesítményét is, mivel a tudós a tDCS (transzkranialis egyenáramú stimuláció) hatékonyságát értékeli - ez egy nem invazív agyi stimulációs technika, amely nagyon gyenge egyenáramot vezet át az agyon.

"Noha nem egyértelmű, hogy az áram hogyan befolyásolja az idegi aktivitást, az a vélemény érvényesül, hogy az idegsejteket vagy hajlamosabbá teszi a tüzelésre, vagy kevésbé érzékeny, attól függően, hogy melyik elektródát hova helyezik" - mondja John Jonides, a Michigani Egyetem munkatársa.

Jonides a CNS konferencián bemutatott új munkájában munkatársaival azt tapasztalta, hogy a tDCS robusztus hatást gyakorol a munkamemóriára, több hónapig tartó fejlesztésekkel.

"A korábbi kutatások egyértelműek voltak arról, hogy a tDCS javítja-e a képzést, és nem végeztek hosszú távú vizsgálatokat arra vonatkozóan, hogy ez a képzési hatás meddig tart" - mondja Jonides.

Az új tanulmányban 62 résztvevő véletlenszerűen kapott tDCS-stimulációt a jobb vagy a bal prefrontális kéregbe, vagy álstimulációt kapott, miközben teljes térbeli munkamemória-feladatot hajtottak végre.

7 edzés után azoknak, akik tDCS-stimulációt kaptak, még néhány hónappal a képzés befejezése után is megnőtt a munkamemória képessége. Azt is megállapították, hogy azok, akik stimulációt kapnak a jobb prefrontális kéregben, szelektíven képesek voltak a munkamemóriát nem képzett feladatokra átvinni.

"A képzés hosszan tartó hatása teljesen váratlan volt" - mondja Jonides.

"Ezt nagyrészt egy sólyomfolton vizsgáltuk, nem számítottunk rá, hogy sokat találunk, de az a tény, hogy az edzés hatása akár hónapokig is fennáll, meglepő és nagyon provokatív is, mert ez megnyitja a tDCS használatát a hosszú távú tanulás fejlesztésére."

Jonides szerint tanulmánya csak egy adatpont ezeknek a technikáknak a megértésében, megjegyezve, hogy még mindig az agyi stimuláció tanulmányozásának kezdetei. Az egyéb képzési és átadási feladatokra való replikáció és általánosítás szükséges a hosszú távú hatások és a stimuláció legjobb céljainak teszteléséhez.

"Magas szintű, szigorú ellenőrzésre van szükségünk, amely a különböző mechanizmusok működésének megértésére, az előnyök átadására és a hatások fenntarthatóságára összpontosít" - mondja Adam Gazzaley, a kaliforniai egyetem, San Francisco.

A konferencián Gassaley bemutatta a „zárt hurkú” videojátékok, mint kognitív fejlesztő eszközök fejlesztésének és validálásának erőfeszítéseit. A zárt hurkú megközelítés lehetővé teszi a tudósok számára a beavatkozást, a beavatkozás hatásának rögzítését, majd az adatok újrafelhasználását a folyamat ciklikus iterálásához és optimalizálásához.

Csapata a tDCS-t és a tACS-t (alternatív árammal) használja az agyi kéreg plaszticitásának fokozására. "A cél a játék során felmerülő tanulási folyamat felgyorsítása, különösen azok számára, akiknek károsodása van" - mondja Gazzaley.

"Nagyon ígéretes és oka van az izgalomnak ebben a megközelítésben, de még mindig gyerekcipőben járunk, és sokat kell tanulnunk mind a fejlesztés, mind az érvényesítés terén" - mondja Gazzaley.

Ennek ellenére a kutatók tudják, hogy bizonyítékokkal kell rendelkezniük állításaik alátámasztására.

„Sajnos a teret körülvevő hype elveszítette a kapcsolatot tudományos alapjaival. Ennek eredményeként csábító az egész törekvés elárasztása. Épp ellenkezőleg, úgy gondolom, hogy ennek ösztönöznie kell a tudósokat, hogy magas színvonalú képzési tanulmányokba fektessenek be ”- magyarázza Astle.

Forrás: Kognitív Idegtudományi Társaság / EurekAlert