«Электрошапочка» снижает количество ошибок

Особая электростимуляция мозга позволяет человеку усваивать новые знания с большей скоростью, а также совершать меньше ошибок и быстрее приспосабливаться к новым условиям.

В новом исследовании, опубликованном в издании Neuroscience, психологи Роберт Рейнхарт (Robert Reinhart) и Джеффри Вудман (Geoffrey Woodman) доказали, что можно избирательно манипулировать нашей способностью к обучению. С помощью мягкой стимуляции мозга электрическим током, можно повышать и понижать умственные способности, связанные с обучением и решением сложных задач.

Как полагают ученые, медиальная поверхность мозга отвечает коротким всплеском активности на ошибки, которые мы допускаем. Предыдущие иследования показали, что этот электрический сигнал «Ой! Ошибка!» исходит именно из этой области мозга и длится считанные миллисекунды после того, как человек делает ошибку. Рейнхарт и Вудман решили проверить, влияет ли это явление на способность мозга учиться на своих ошибках.

Ученые попытались проверить две гипотезы: о том, что можно контролировать электрофизиологические реакции мозга на ошибки, а также возможность повышать и снижать интенсивность специфических мозговых волн.

Для электрической стимуляции мозга ученые использование эластичную повязку с двумя электродами: на щеке и макушке головы. Постоянный ток от анода проходит через кожу, мышцы, кости и мозг, а затем замыкает цепь через катод. Это один из самых безопасных способов неинвазивной стимуляции мозга: подопытные сообщали лишь о легком покалывании или зуде в течение первых секунд стимуляции. Кроме того, данный метод транскраниальной электростимуляции мозга легко реализовать в простых устройствах: достаточно лишь двух электродов, управляющего чипа и небольшого аккумулятора.

Простая электростимуляция мозга может снизить количество ошибок в работе и повысить скорость обучения человека

В ходе экспериментов ученые в течение 20 минут пропускали слабый постоянный ток в разных направлениях: анодный ток, бегущий от электрода на макушке головы к электроду на щеке, а также катодный, бегущий от щеке к макушке. После 20 минут стимуляции подопытным надо было выполнить сложную задачу, требующую применения метода проб и ошибок: соотнести кнопки на пульте с определенными цветами, отображаемыми на мониторе. Задача непрерывно усложнялась, к концу эксперимента необходимо было принять решение менее чем за одну секунду, так что медиальная поверхность генерировала множество сигналов, реагируя на многочисленные ошибки. Исследователи измерили электрическую активность мозга каждого участника. Это позволило определить, изменилась ли активность мозга под влиянием электростимуляции.

Как оказалось, под воздействием анодного тока шип, показывающий реакцию на ошибку, был значительно выше у 75% подопытных. Это нашло отражение на способностях людей: они сделали меньше ошибок и учились на своих ошибках быстрее, чем обычно. В свою очередь, катодный ток имел обратный эффект: люди делали больше ошибок и тратили больше времени на выполнение задачи.

Таким образом, теперь существует технология, которая может сделать человека более осторожным, менее подверженным ошибками, более приспособленными к новым или быстро меняющимся ситуациям. К сожалению, электрическая стимуляция не оказывает «волшебного» эффекта и не может заметно снизить количество ошибок у человека, который постоянно ошибается или не способен учиться. Тем не менее, на ЭЭГ результат воздействия заметен, более того, 20-минутная стимуляция поддерживает эффект в течение 5 часов. Не исключено, что стимуляция может стать своеобразной «тренировкой» для мозга, а также найти применение в лечение различных нарушений, например синдрома дефицита внимания.