Электростимуляция улучшает математические способности

Некоторые взрослые люди и школьники испытывают затруднения с элементарными математическими операциями (сложение, вычитание, умножение) не из-за того, что их плохо учили, а потому что анатомические и физиологические особенности мозга не позволяют им считать в уме. Например, профессор Браен Батерворс (Brain Butterworth) из университета Мельбурна (The University of Melbourne) подсчитал, что до 6,5% взрослого населения имеют ярко выраженные математические проблемы (прогрессирующая дискалькулия), связанные с нейродегенеративными заболеваниями и черепно-мозговыми травмами. А Джон Баннер из Лондонского института развития образования (London Institute of Education, National Research and Developmental Centre for adult literacy and numeracy) утверждает, что около 20% взрослых здоровых людей имеют невыраженные, но значимые проблемы с математикой, которые принято воспринимать как «склонность к гуманитарным наукам». Ученые уверены, что «нематематический» мозг приносит своим владельцам немало хлопот, снижая успеваемость в школе, шансы подняться по карьерной лестнице и получить достойную заработную плату.

Математическая теменная доля

Нейробиологам известно, что математические способности связаны с правой теменной долей головного мозга (Parietal Lobe). По крайней мере, сравнивая «математические» и «нематиматические» мозги здоровых детей, ученые находили некоторые морфологические и биохимические различия именно в этом отделе мозга.

Исследователи из Великобритании под руководством Роя Коэна Кадоша (Roi Cohen Kadosh) из Оксфордского университета (University of Oxford) попытались решить все математические проблемы и поставить крест на школьной неуспеваемости и зависимости от калькулятора с помощью уже известного метода выборочной стимуляции участков головного мозга -- транскраниальной электростимуляции (ТЭС). ТЭС применяется для лечения ишемии, кровотечений, галлюцинаций и прочих недугов, связанных с деятельностью головного мозга. Эксперименты на животных показали, что длительная стимуляция мозга переменным током небольшой силы изменяет биохимию мозга: оказывает воздействие на энергетические процессы, биосинтез специфичных «мозговых» протеинов и потоки кальция.

В эксперименте, проведенном с взрослыми добровольцами (возраст участников 20--22 года), ученые пытались понять, можно ли вылечить током не фатальное, но все же досадное заболевание – дискалькулию.

Математическая терапия

В ходе шестидневного эксперимента здоровые испытуемые получали двадцатиминутную порцию переменного тока (сила тока -- 1*10^-3А), сопряженную с процессом обучения. Причем, не все участники эксперимента получали одинаковую терапию. Испытуемым из первой группы экспериментаторы стимулировали правую теменную долю катодом, а левую – анодом. Участникам из второй группы нейробиологи делали наоборот -- стимулировали правую теменную долю анодом, а левую – катодом. Участникам из третьей группы ученые проводили транскраниальную стимуляцию правой и левой теменных долей головного мозга в течение тридцати секунд.

Спустя шесть дней ученые пришли к выводу, что участники из первой группы значительно преуспели в решении задач. У участников со второй группы, напротив, появились признаки деградации математических способностей. Математические способности испытуемых из третьей группы находились где-то посередине между «преуспевшими» и «деградировавшими».

Нейробиологи исследовали другие когнитивные функции участников эксперимента и пришли к выводу, что электростимуляция теменных долей головного мозга не оставляет отпечатка ни на каких других интеллектуальных способностях, кроме математических.

Спустя шесть месяцев ученые снова проверили математические способности добровольцев из первой группы (тех, чьи математические способности улучшились). Оказалось, что положительный эффект электростимуляции через полгода не пропал. То есть, пройдя недельный курс электротерапии, можно обеспечить себе "математические мозги" как минимум на полгода, а может, и навсегда (но это уже тема для дальнейших опытов).

В статье Modulating Neuronal Activity Produces Specific and Long-Lasting Changes in Numerical Competence,опубликованной в журнале Current Biology, экспериментаторы не пишут, восстановились ли математические способности у добровольцев из второй группы. Но уверяют, что с дискалькулией вскоре будет покончено.