学習補助としての電気ショック

「数学は非常に複雑な認知スキルであり、無数の異なるプロセスとパフォーマンスに依存します」と研究リーダーであるオックスフォード大学のコーエン・カドシュ氏は説明します。一見単純な計算であっても、さまざまな数学的規則の知識に基づいており、それぞれを正しく適用する必要があります。結局のところ、子供と大人全体の約20パーセントがこれに困難を抱えていると研究者は説明しています。いわゆる背外側前頭前野(DLPFC)は、数学の学習と達成される成果にとって重要です。この厄介な用語は、額の後ろのわずかに横の領域を隠します。

これまでの研究では、脳の特定の領域を磁場または電流で刺激すると、心理的および生理学的効果が生じる可能性があることが示されています。たとえば、磁場によるいわゆる経頭蓋刺激は、特に重篤なうつ病の症例を軽減することを目的としています。脳卒中患者の場合、失われたスキルをより早く再生する方法を脳が学習するのに役立ちます。また、私たちの思考器官への電気的または磁気的刺激が私たちの認知能力を改善する、つまり私たちをより賢くする可能性があるという最初の兆候もあります。 2年前、カドーシュ氏らは脳の特定領域を弱い直流電流で刺激する実験を行った。実際、この方法で治療を受けた被験者は、治療を受けなかった被験者よりも数学のテストで良い成績を収めました。欠点の 1 つは、頭皮に直流電流が流れるため、灼熱感や引っ張られるような痛みを引き起こすため、この種の「脳ドーピング」は決して快適なものではありません。

数学センターの光パワーが急増

より穏やかな方法を求めて、Kadosh らは現在、経頭蓋ランダムノイズ刺激 (tRNS) と呼ばれる別の形式の電気刺激をテストしました。これを行うには、刺激する領域上の頭蓋骨の外側に 2 つの電極を取り付けます。次に、これらはランダムに変化する周波数の光電気インパルスを数分間かけて標的領域に伝導します。研究者らの説明によると、治療を受ける人にとって、この刺激はまったく痛みがなく、ほとんど目立ちません。ただし、脳はこの領域の脳波のパターンを変化させることでこの刺激に反応します。測定結果からわかるように、炎症を起こした領域の血液循環も刺激されます。研究者らは、研究の中で、学習中に背外側前頭前野の数学中枢がこのように刺激された場合、被験者の数学スキルがどのように変化するかを調べたいと考えた。

この研究では、25 人の被験者が 5 日間連続でさまざまな計算演習を完了しました。被験者の半数にはそれぞれ20分間の経頭蓋刺激が与えられ、残りの半数にも電極が装着されましたが、数回の導入電気ショックの後、さらなる刺激のみがシミュレートされました。 5日目の後、参加者全員はどれだけ学習したかを示す数学のテストを受けなければなりませんでした。結果: 実際、研究者らが報告しているように、学習中に脳を電気刺激された被験者の成績は大幅に向上しました。これらの違いは、以前に学習した内容の継承や複雑なルールの適用が必要なタスクで特に顕著でした。

刺激が短い – 効果は数か月間持続します

「しかし、重要な結果は、コンピューティング パフォーマンスの向上が少なくとも 6 か月間持続するということです」と Kadosh 氏と彼の同僚は報告しています。 6か月後にすべての被験者が再度テストを受けなければならなかったとき、学習中に経頭蓋刺激を受けた被験者の成績が断然優れていました。これは、対応する脳領域への比較的短い刺激でも長期にわたる改善がもたらされることを示しています。しかし、電気ショックが脳に長期的にどのような変化を引き起こすのか、正確にはまだ不明である。研究者らは、炎症を起こした領域への血液供給が永続的に変化し、その機能が促進される可能性があると推測しています。

科学者らによると、彼らの実験は、この形態の刺激を通じて学習能力と精神能力を向上させることが基本的に可能であることを示しています。 「算数を改善できれば、他の認知機能にも同じことができる可能性が十分にあります」とカドシュ氏は言う。遠い将来、電極を差し込むことは、今日鉛筆と紙や電卓を引き出すのと同じくらい学校の授業の一部になるかもしれません。新しい言語やその他の新しいスキルをすぐに学びたい場合は、練習中に自然に「スティミュレーター」を使用できます。