研究表明,在训练中对大脑进行刺激可以提高表现
![Sandia National Laboratories cognitive scientist Mike Trumbo adjusts the placement of a transcranial direct current stimulation unit on cognitive scientist Laura Matzen's head. Though Trumbo has tried tDCS dozens of times, he does not use it to boost his own brain. Credit: Randy Montoya Sandia的研究表明,在训练中对大脑进行刺激可以提高表现](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2017/2-researchfrom.jpg)
你周六的萨尔萨舞俱乐部或意大利入门课可能比你想象的更适合你。
根据桑迪亚国家实验室认知科学家Mike Trumbo的说法,学习一门语言、一种乐器或去跳舞是让你的大脑在时间的侵蚀下保持敏锐的最好方法。你不仅能提高你的认知能力,还能学到一种技能,从中获得乐趣。
一些商业企业声称,你可以从旨在提高工作效率的大脑训练游戏中获得认知方面的好处内存。认知科学家劳拉·马岑(Laura Matzen)说,工作记忆是指你在大脑中一次性保存和处理的信息量。然而,一项新兴的研究表明工作记忆训练游戏不要提供声称的福利。一项由Trumbo, Matzen和其他六名同事共同完成的研究发表在记忆与认知表明工作记忆训练实际上会损害其他类型的记忆。
另一方面,研究表明学习另一种语言可以帮助学龄儿童在数学上做得更好和延缓老年人痴呆症的发作。也经常跳舞是预防痴呆症的最好方法与16种不同的休闲活动相比,比如做填字游戏和骑自行车。下棋和练习一种乐器是保持思维敏捷的第二好的活动。特朗伯说,跳舞之所以如此有效,可能是因为它结合了认知努力、身体锻炼和社会互动。
来自Sandia的新研究发表在这项研究研究表明,工作记忆训练结合一种非侵入性脑刺激,在一定条件下可导致认知能力的改善。改善工作记忆或认知策略对于更快更有效地训练人们非常有价值。
“为什么当训练不足时,大脑刺激能起作用?这个想法是因为你直接影响了与工作记忆相关区域的大脑可塑性。任务的性能。如果你在改善与工作记忆有关的大脑区域的连通性,那么你就应该在一定程度上转移到其他任务,而这些任务都依赖于这一大脑区域,”特朗伯说。“而当你让人们做任务的时候脑刺激,不清楚你的工作记忆大脑区域是否得到了这种普遍的改善。你可能会得到选择性的、任务式的改进。”
Matzen警告说,利用经颅直流电刺激(tDCS)来改善认知表现的研究是相对较新的,该领域已经产生了不同的结果。需要更多的研究来了解如何最好地使用这项技术。
一起放电的神经元连接在一起
将70多名志愿者分成6组,研究人员使用不同的组合经颅直流电刺激的工作记忆训练。然后,他们评估了志愿者在工作记忆测试和解决问题能力测试中的表现。
tDCS装置使用放置在头皮上的电极,由9伏电池供电,通过颅骨向下面的脑组织传递微弱的恒定电流。据特朗伯说,大多数人在电极下的头几分钟会感到轻微的刺痛、瘙痒或发热。tDCS研究有完善的安全指南,确保参与者的过程安全和舒适,这项研究得到了桑迪亚人体研究委员会和新墨西哥大学的机构审查委员会的批准。市场上已经有了商业tDCS设备。
马岑说,研究人员认为tDCS使神经元更容易放电,这有助于加快神经元连接的形成,从而加快学习。虽然确切的机制还不清楚,但它的潜力是。根据研究,tDCS可以帮助志愿者记住人们的名字,在让空军人员保持清醒方面比咖啡因更好,甚至可能有助于对抗抑郁症。
大脑刺激和大脑训练:一起更好吗?
在sandia领导的研究中,志愿者们玩了口头游戏和空间游戏记忆训练游戏30分钟,同时刺激左前额或右前额。这部分大脑被称为背外侧前额叶皮层它与工作记忆和推理有关。由于右半球负责空间任务,而左半球负责语言任务,研究人员认为,接受空间任务训练时右侧大脑受到刺激的志愿者在空间测试中会有所提高,而接受语言任务训练时左侧大脑受到刺激的志愿者在语言测试中会有所提高。
口头任务包括记住一个字母是否在一串字母中出现了三个字母,例如a - c - b - a - d。空间任务是相似的,但涉及记住方块出现在网格中的顺序。
正如预期的那样,空间/右侧组在空间测试中表现更好,但在语言或推理测试中没有表现更好。空间/左组的表现与接受模拟刺激的志愿者相同。语言/左组在语言测试中表现更好,但空间或推理测试则不然。
然而,语言/权利组的结果令人惊讶,特朗伯说。这一组在训练任务——记住一串字母——以及与之密切相关的任务——记住网格中盒子的顺序方面做得更好。他们的推理测试也有所提高。马岑说,样本量很小,只有12名志愿者,但从统计学上看,改善是显著的。
特朗伯给出的一个解释是,权利背外侧前额叶皮层尤其涉及到任务中策略的使用。通过在语言任务中刺激右侧大脑,志愿者可能会更好地使用策略。tDCS改善了这些神经元的连接,从而提高了使用这种策略的能力,即使是在其他任务上。
他补充说:“我们没有明确收集与策略使用相关的数据,所以这是一个开放性的问题。我真的很想做一些后续工作。”
如果tDCS能可靠地增强工作记忆或认知策略,那么它将对更快更有效地训练人们非常有用。马岑说:“这可以使桑迪亚的许多任务地区受益,在那里人们必须学习复杂的工具和系统。减少培训时间和认知性能的提高将对整个系统性能产生实质性的好处。”
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