15.11.2010

Ток и математика: Прямая стимуляция

Стимуляция мозга электрическим током улучшает способности к математике – по словам ученых, эффект длится до полугода. Но не пытайтесь повторить это дома!

Математический центр» расположен в правой теменной доле головного мозга. Люди, получившие повреждения этой области, испытывают серьезные трудности при счете – эта же область проявляет особенную активность у детей в ходе обучения числам. Именно ее стимуляция, согласно работе, проведенной в Великобритании группой Роя Коэна Кадоша (Roi Cohen Kadosh), улучшает способности человека к манипулированию цифрами.

Ученые набрали 15 студентов-добровольцев и предложили им задачу, максимально сходную с той, которая стоит перед обучающимися счету детьми. Они представили цифровые соответствия для девяти различных фигур и символов, затем представляли их в парах, а добровольцы должны были быстро вспомнить и сообразить, какая из фигур «больше» (т.е. какая из цифр, соответствующих этим фигурам, больше). Поначалу добровольцы вынуждены были действовать наобум, не зная, какой фигуре какая цифра соответствуют. Но понемногу, обучаясь и запоминая, они научились неплохо ориентироваться в этом необычном числовом ряду и давать ответы все быстрее и точнее.

Но самое интересное состояло в том, что в течение 6-ти дней обучения ученые стимулировали правую теменную долю добровольцев слабым электрическим током, с помощью широко распространенного, неинвазивного и безопасного метода транскраниальной прямой стимуляции (tDCS): к нужной части черепа крепились электроды, на которые и подается слабый ток. Добровольцы ежедневно получали 20-минутное воздействие: пятеро положительным, пятеро отрицательным током, а еще пятеро – положительным, в течение 30 секунд. По ощущениям, это было лишь слабым покалыванием в районе крепления электродов – не более.

В конце каждого дня все добровольцы проходили так называемый модифицированный тест на эффект Струпа. Сам по себе эффект довольно известен, он состоит в следующем. Покажите человеку слово «синий», написанное красной краской, и заставьте как можно быстрее назвать цвет краски – он часто будет путаться, а уж задержки в ответе заметны в любом случае. В данном же случае тест был изменен: добровольцам снова показывались символы, которые они учились соотносить с цифрами, только один из символов заметно больше по размерам, чем другой. Необходимо было быстро ответить, какой из них крупнее. Понятно, что усвоенная за день связь символов с цифрами большей или меньшей величины вносила заметную путаницу. И, по мнению ученых, чем больше путаницы (и, как следствие, сомнений у испытуемого) – тем лучше он усвоил цифровые значения символов.

Итак, постановку эксперимента мы описали, осталось сказать о результатах. Первая группа (20 минут положительного тока) научилась лучше всего, их задержке в тесте Струпа вдвое превышала задержку, замеченную у группы с минимальной стимуляцией (30 секунд). Наконец, интересно, что представители третьей группы (20 минут отрицательного тока в день) оказались вообще неспособны распознать символы и не давали никакого ответа. Эффект этот можно было проследить и спустя полгода после воздействия.

Вообще, транскраниальная электрическая стимуляция мозга может иметь совершенно поразительные эффекты. Вспомним хотя бы, как с ее помощью ученые превратили правшей в левшей.

Источники:

1. popmech.ru