Электростимуляция мозга помогает лучше запоминать абстрактные слова

Транскраниальная электростимуляция (ТЭС) – это неинвазивное воздействие на ткани мозга постоянным током: к конкретным местам на голове прикладывают электроды, создающие слабое электрическое поле. Во время стимуляции активный электрод может передавать положительный электрический заряд (анодная стимуляция) или отрицательный (катодная). Исследования показывают, что анодная ТЭС приводит к деполяризации нейронов, что, как считается, повышает вероятность их возбуждения при поступлении новой информации. А вот катодная ТЭС, напротив, подавляет возбудимость нейронов, что, казалось бы, должно негативно влиять на изучение новых слов. Однако работа ученых СПбГУ показала, что в случае со сложными когнитивными функциями, а именно с речью, все не так просто.

Участников эксперимента разделили на три группы, две группы получали катодную или анодную стимуляцию зоны Вернике (часть коры головного мозга, связанная с восприятием речи), а третья получала псевдостимуляцию, при которой ток в электроды не подавался. После этого испытуемые изучали новые конкретные и абстрактные слова, значение которых им необходимо было выявить из контекста коротких историй. Результаты обучения оценивались как сразу после обучения, так и на следующий день. При этом чтобы все участники были в одинаковых условиях, ученые отобрали очень редко используемые понятия (например: старинная сумка из дуба, бересты, щепы) или понятия из других языков, слов для которых в русском не существует (например: непостижимая сила произведения искусства, которая глубоко трогает человека). Кроме того, исследователи придумали псевдослова, напоминающие русские, например, «барбарис» и «первенец» превращались в «барбанец».

В группах с анодной и псевдостимуляцией на второй день результаты по усвоению абстрактной семантики были ниже, чем в первый день, — произошло предсказуемое естественное забывание. Однако в катодной группе такое снижение не наблюдалось. Кроме того, обе стимуляционные группы оказались в целом более успешными по сравнению с группой, получавшей псевдо-стимуляцию. Особенно ярко этот эффект проявился для абстрактной семантики после катодной ТЭС.

«Исследование показало, что в обработке абстрактной и конкретной семантики участвуют различные, но частично пересекающиеся нейронные механизмы, и катодная электростимуляция языковых областей делает этот процесс более эффективным», — рассказала первый автор статьи, научный сотрудник лаборатории поведенческой нейродинамики СПбГУ Диана Курмакаева.

Полученные результаты в будущем могут быть полезны для реабилитации людей с речевыми нарушениями, например, после травм головного мозга или инсультов. В некоторых случаях у таких пациентов сохраняется способность оперировать конкретными понятиями, но не абстрактными. Так как эта информация по-разному обрабатывается и хранится в мозге, важно знать конкретные зоны и характеристики воздействия на них, чтобы помогать людям восстанавливаться после травм. Следующим этапом исследования станет изучение влияния различных видов ТЭС на другую область — зону Брока. Это второй важнейший речевой центр в головном мозге человека, который главным образом отвечает за производство речи.

Фото: Pixabay