Kopenhagos universiteto mokslininkai įrodė, kad smegenų gebėjimas išmokti tam tikrų įgūdžių gali būti žymiai padidintas, jei tiek smegenys, tiek nervų sistema būtų suaktyvintos kruopščiai sukalibruotomis, tiksliai nustatyto laiko elektrinėmis ir magnetinėmis stimuliacijomis. Šis naujas tyrimas gali atverti visiškai naujas perspektyvas reabilitacijos ir galbūt elitinio sporto srityse.
Mokslininkai kruopščiai apskaičiuoja procesą. Pirma, elektra tiekiama į tiriamojo dilbio nervą. Po milisekundžių jų smegenų motorinei sričiai taikoma magnetinė stimuliacija, naudojant ant galvos uždėtą ritę. Tiesioginis poveikis matomas kaip nedideli, nevalingi tiriamojo rankos trūkčiojimai. Po dešimties sekundžių procesas kartojamas.
Nors tai gali sukelti daktaro Frankenšteino darbe vaizdus, realybė yra novatoriški smegenų gebėjimo mokytis tyrimai, galintys atskleisti naują smegenų funkcijos supratimą ir suteikti naujų motorikos mokymo ir reabilitacijos būdų. Pranešama, kad jauni, sveiki tiriamieji proceso metu beveik nieko nejautė, tačiau vėliau jų motorinės treniruotės pasižymėjo didesne nauda.
„Stimuliacijos tikslas yra paveikti nugaros smegenų tinklus iš dviejų pusių, naudojant elektrinius impulsus. Kai tai daroma pakartotinai ir tiksliai laikantis, tinklo efektyvumas gali padidėti. Mūsų nauji rezultatai rodo, kad tai taip pat gali pagerinti žmonių gebėjimus mokytis motorinių įgūdžių vėliau. Tai rodo mūsų tyrimai“, – aiškina mokslų daktaras Jonas Rud Bjørndal. iš Mitybos, mankštos ir sporto departamento ir vienas iš tyrimo pagrindinių tyrėjų.
Bjørndalo tyrime Jesperas Lundbye-Jensenas ir jų kolegos, dabar paskelbti m. Gamtos komunikacijosbuvo įrodyta, kad bandomieji galėjo pagerinti savo treniruočių rezultatus ir pagerinti motorinių užduočių atlikimą iki 30 %, gavę stimuliaciją prieš treniruotę.
Vidutiniškai dalyviai pagerino savo gebėjimus apie 20% vien tik treniruodamiesi, todėl stimuliacijos sukeltas pelnas buvo reikšmingas. Tyrimas apėmė keturių eksperimentų seriją, naudojant vadinamąsias suporuotas smegenų ir periferinių nervų stimuliacijas.
Tačiau Jesperas Lundbye-Jensenas, Mitybos, mankštos ir sporto katedros Judėjimo ir neurologijos skyriaus vadovas, įspėja, kad tai nėra stebuklingas metodas:
„Jūs netapsite kažkuo geresniu – ar netapsite ieties metiku čempionu – vien dėl to, kad jūsų nervų sistema siųs silpnas sroves. Turbūt tai nenuostabu. Tačiau mūsų tyrimai rodo, kad stimuliacijos derinimas su vėlesne treniruote gali žymiai pagerinti mokymosi naudą, todėl tai gali būti didelė pagalba kelyje.
Smegenų plastiškumas yra mokymosi raktas
Mokantis daug motorinių užduočių, nesvarbu, ar tai būtų kuo greičiau judinti pirštus, kaip studijoje, groti gitara, ar mėtyti ieties, smegenys turi sugebėti fiziškai pasikeisti praktikuojant. Tai įmanoma dėl jo plastiškumo.
„Smegenys ir centrinės nervų sistemos tinklai turi sugebėti fiziškai prisitaikyti, nes taip mes mokomės. Šie nervų sistemos pokyčiai taip pat būtini atminčiai, todėl galime išlaikyti ir prisiminti tai, ką išmokome”, – aiškina Lundbye-Jensen.
Naujasis tyrimas grindžiamas ankstesniais tyrimais, rodančiais, kad smegenų plastiškumą gali teigiamai paveikti smegenų ir periferinių nervų stimuliavimas, pvz., per dilbį. Tyrėjai sugebėjo įrodyti, kad naudojant tikslius nustatymus ir laiką, šis plastiškumas ir pasirengimas mokytis gali būti sustiprinti naudojant tokias pakartotinai suporuotas elektrines ir magnetines stimuliacijas, kurios susiduria su nugaros smegenimis.
„Kadangi mes ir kiti ankstesniuose tyrimuose parodėme, kad gebėjimas mokytis motorinių įgūdžių yra susijęs su plastiniais nervų sistemos pokyčiais, buvo logiškas žingsnis ištirti, ar šie du veiksniai gali turėti bendrą poveikį. Mūsų išvados rodo, kad yra iš tiesų didelė nauda“, – sako Bjørndal.
Tyrėjai pabrėžia tikslaus suporuotų stimuliacijų laiko svarbą, nes tai svarbus indėlis į lauką. Jei stimuliacijos laikas yra išjungtas, poveikis bus daug silpnesnis.
„Dėl to metodą sudėtingiau taikyti, tačiau jis suderinamas su mūsų žiniomis apie mechanizmus, susijusius su smegenų plastiškumu – kad tiksliai suplanuotas, pakartotinis aktyvinimas gali padėti sustiprinti nervų sistemos ryšius. Nauja yra tai, kad vėlesni mokymai gali sustiprinti stimuliacija sukuria nervų sistemą.
Naujos perspektyvos reabilitacijai ir galbūt elitiniam sportui
Išvados suteikia naują įžvalgą apie ryšį tarp smegenų plastiškumo ir motorinio mokymo poveikio. Nors kol kas neaišku, kiek šios žinios padės žmonėms pagerinti motorinę funkciją, mokslininkai tikisi, kad jų rezultatai bus naudingi visuomenei.
Iš pradžių ši technika galėtų atverti naujas galimybes reabilitacijos strategijoms, naudojamoms fizioterapijoje, sveikatos priežiūroje ir pagyvenusių žmonių priežiūroje.
„Mūsų visuomenėje yra žmonių, kurie, pavyzdžiui, dėl nervų sistemos sužalojimų, susiduria su staigiomis kovomis įkalnėje, kad atgautų mobilumą. Akivaizdu, kad mokymas yra būtinas. Tačiau jei nauji metodai, įskaitant mūsų tyrimus, ilgainiui gali padaryti šį mokymą. veiksmingesnis, net ir nedideliu skirtumu, būtų labai patenkintas“, – sako Lundbye-Jensen.
Be to, stimuliavimo metodai taip pat gali būti naudingi elitiniams sportininkams, ypač disciplinose, kurios apima balistinius judesius, kurie priklauso nuo sprogstamosios raumenų jėgos. Tačiau kiekvienam, norinčiam išbandyti šiuos eksperimentinius metodus, kad pagerintų savo mokymą, gali būti sudėtinga pasiekti įrangą, kurią šiuo metu gali naudoti tik universitetų ir ligoninių mokslininkai ir personalas.