Исследование опубликовано в журнале Language, Cognition and Neuroscience. Способность запоминать и правильно использовать новые слова — важнейший навык, обеспечивающий человеческое общение. В течение жизни человек усваивает новые слова родного языка, а также изучает иностранные языки. Усвоение новых слов — сложный когнитивный процесс, механизмы которого пока недостаточно хорошо изучены.
Современные методы нейровизуализации, такие как электроэнцефалография, магнитно-резонансная томография или магнитоэнцефалография, позволяют заглянуть внутрь мозга и увидеть, какие зоны активируются во время тех или иных процессов. Однако характер связи между стимуляцией и процессами мозга установить невозможно — случайна ли она или имеет причинно-следственный характер. Применение переменного тока в экспериментах меняет ситуацию: он позволяет модулировать ритмы определенной частоты и отслеживать их роль в нейрональных процессах.
Исследователи Центра языка и мозга НИУ ВШЭ одними из первых протестировали, может ли слабая электрическая стимуляция мозга в тета-частоте помочь человеку эффективнее запоминать новые слова. Они пригласили к участию 30 здоровых добровольцев и предложили им выучить 80 вымышленных слов, сопоставленных с русскими существительными. Во время обучения участников применяли стимуляцию мозга слабым током в диапазоне тета-ритма (3,5–7,5 Гц) над левыми фронтально-височными областями мозга, которые связаны с речью и памятью. Частота тета также была выбрана неслучайно. Предыдущие исследования показали, что именно тета-ритмы способствуют переводу информации из краткосрочной памяти в долгосрочную.
После обучения со стимуляцией авторы эксперимента проверяли, как участники запомнили слова. Был также отдельный этап с обучением и тестированием без стимуляции, чтобы сравнить результаты участников.
Ученые не выявили каких-либо улучшений в процессе запоминания новых слов со стимуляцией по сравнению с плацебо. Исследователи отмечают, что изучение новых слов активирует сложные нейронные сети, включающие как кору мозга, так и гиппокамп, который сложно стимулировать с поверхности головы.
«Хотя в нашем исследовании не было найдено прямого эффекта стимуляции переменным током на запоминание, мы сделали важный шаг к созданию новых методов поддержки языкового обучения. Мы продолжим исследования в этом направлении, но последующие эксперименты будут нацелены на другие области мозга и типы стимуляции», — отмечает ведущий автор работы, младший научный сотрудник Центра языка и мозга НИУ ВШЭ Анна Комиссаренко.
В будущем команда планирует протестировать другую частоту и фазу электрической стимуляции, изменить местоположение электродов, расширить эксперименты на различные когнитивные функции. Это поможет точнее понять, как электрическая активность мозга влияет на обучение и память, что, в свою очередь, позволит разработать методы ускоренного обучения языкам, создать программы реабилитации после инсультов и травм, оптимизировать нейростимуляцию для улучшения памяти.