Senstant mūsų pažintinės ir motorinės funkcijos blogėja, o tai savo ruožtu daro įtaką mūsų nepriklausomybei ir bendrai gyvenimo kokybei. Mokslinių tyrimų pastangos tai pagerinti ar net visiškai panaikinti paskatino technologijas, kurios rodo daug žadančių.
Tarp jų yra neinvazinė smegenų stimuliacija: terminas, apimantis metodų, galinčių paveikti smegenų funkcijas išoriškai ir neinvaziškai, rinkinį, nereikalaujant operacijos ar implantų. Vienas iš tokių perspektyvių metodų yra anodinė transkranijinė nuolatinės srovės stimuliacija (atDCS), kuri naudoja pastovią mažą elektros srovę, tiekiamą per galvos odos elektrodus, kad moduliuotų neuronų aktyvumą.
Tačiau tyrimai, tiriantys atDCS, davė nenuoseklių rezultatų, o tai paskatino tyrėjus išsiaiškinti, kodėl vieniems žmonėms atDCS naudinga, o kitiems ne. Atrodo, kad problema slypi mūsų supratimu apie veiksnius, kurie gali turėti įtakos smegenų stimuliavimo reakcijai, o tai lemia atsakančius ir nereaguojančius; tarp jų amžius buvo pasiūlytas kaip vienas svarbus veiksnys.
Kai kurie tyrimai rodo, kad svarbūs veiksniai, tokie kaip pradiniai elgesio gebėjimai ir ankstesnis mokymas, gali būti svarbūs, tačiau šių veiksnių sąveika su elgesiu nebuvo išsamiai nustatyta, o tai rodo, kad reikia patobulintų nuspėjamųjų atDCS poveikio modelių.
Dabar mokslininkai, vadovaujami Friedhelmo Hummelio iš EPFL, nustatė svarbų veiksnį, turintį įtakos asmens reagavimui į atDCS. Komanda ištyrė, kaip vietiniai mokymosi gebėjimai lemia smegenų stimuliacijos poveikį, taikomą mokantis motorinės užduoties.
Jų darbai buvo paskelbti m npj Mokymosi mokslas.
Jų išvados rodo, kad asmenys, kurių mokymosi mechanizmai ne tokie veiksmingi, turi daugiau naudos iš stimuliavimo, o tie, kurie turi optimalias mokymosi strategijas, gali patirti neigiamą poveikį.
Tyrėjai įdarbino 40 dalyvių: 20 vidutinio amžiaus suaugusiųjų (50–65 metų) ir 20 vyresnių suaugusiųjų (vyresnių nei 65 metų). Kiekviena grupė buvo dar suskirstyta į tuos, kurie gavo aktyvų atDCS, ir tuos, kurie gavo placebą.
Per dešimt dienų dalyviai praktikavo pirštų bakstelėjimo užduotį, skirtą motorinės sekos mokymuisi namuose tiriant DCS. Užduotis apėmė skaičių sekos atkartojimą naudojant klaviatūrą, stengiantis būti kuo greitesnė ir tikslesnė.
Tada komanda naudojo mašininio mokymosi modelį, parengtą pagal viešą duomenų rinkinį, kad suskirstytų dalyvius į „optimalius“ arba „neoptimalius“ besimokančius, atsižvelgiant į jų pradinius rezultatus. Šiuo modeliu buvo siekiama numatyti, kam bus naudinga atDCS, remiantis jų gebėjimu efektyviai integruoti informaciją apie užduotį anksti treniruotės metu.
Tyrimas parodė, kad neoptimalūs besimokantieji, kurie, atrodo, buvo mažiau veiksmingi įsisavindami užduotį ankstyvosiose mokymosi stadijose, atlikdami užduotį, gaudami atDCS, patyrė spartesnį tikslumo pagerėjimą. Šis poveikis neapsiribojo tam tikro amžiaus žmonėmis (pvz., vyresnio amžiaus žmonėms), o neoptimaliai besimokantys asmenys taip pat buvo tarp jaunesnių asmenų.
Priešingai, dalyviai, turintys optimalias mokymosi strategijas, nepriklausomai nuo amžiaus, netgi parodė neigiamą rezultatų tendenciją, kai buvo gauti atDCS. Šis skirtumas rodo, kad smegenų stimuliavimas yra naudingesnis asmenims, kurie iš pradžių kovoja su motorinėmis užduotimis. Atrodo, kad atDCS turi atkuriamąją, o ne geresnę kokybę, turinčią svarbių pasekmių reabilitacijai.
„Naudodami skirtingus mašininio mokymosi metodus, galėjome išsiaiškinti skirtingų veiksnių įtaką individualiam smegenų stimuliacijos poveikiui“, – sako pirmasis tyrimo autorius Pablo Maceira. „Tai atvers kelią maksimaliam smegenų stimuliacijos poveikiui atskiriems subjektams ir pacientams.”
Tyrimas reiškia, kad ilgainiui bus sukurti asmeniniai smegenų stimuliavimo protokolai, siekiant maksimaliai padidinti naudą, atsižvelgiant į konkrečius asmens poreikius, o ne į bendrą bruožą, pavyzdžiui, amžių.
Šis metodas galėtų paskatinti veiksmingesnes smegenų stimuliacija pagrįstas intervencijas, nukreiptas į konkrečius mokymosi palaikymo mechanizmus, ypač neuroreabilitacijos požiūriu, kurio pagrindinis pagrindas yra dėl smegenų pažeidimo (pvz., po insulto) prarastų įgūdžių iš naujo mokymasis. arba trauminis smegenų sužalojimas).
„Ateityje gydytojai galėtų pritaikyti pažangesnę mūsų algoritmo versiją, kad nustatytų, ar pacientui bus naudinga smegenų stimuliacija pagrįsta terapija, sustiprinti neuroreabilitacijos poveikį ir pritaikyti gydymą“, – sako Hummel.