电控制的“思考”的学习速度
Caffeine-fueled补习班出现在任何大学校园里是司空见惯的事。但是如果有一个更好、更安全的方式更快地学习新的或困难的材料吗?如果“思考帽”是真的吗?
在一项新的研究发表在神经科学杂志》上,范德堡大学心理学家罗伯特•莱因哈特博士候选人,和杰弗里•樵夫的心理学助理教授,表明它可以选择性地影响我们的学习能力通过应用微弱电流的大脑,这效果可以增强或沮丧取决于电流的方向。
额皮质被认为是大脑的一部分负责“哎呀!”我们的本能反应,当我们犯错误。之前的研究表明,负电压的上升源于大脑的这个区域毫秒后一个人让一个错误,而不是原因。莱因哈特和樵夫想测试这个想法,这个活动会影响学习,因为它允许大脑从自己的错误中学习。”这就是我们开始测试:这些脑电波的实际功能是什么?”Reinhart said. "We wanted to reach into your brain and causally control your inner critic."
莱因哈特和樵夫着手测试几个假设:一个,他们想要建立可以控制大脑的电生理反应的错误,和两个,其效应可能故意上下调节取决于电流的方向。这个双向性被观察到在动物实验中,但不是在人类身上。此外,研究人员开始看到效果持续了多久,结果是否可以推广到其他任务。
刺激大脑
使用一个弹性头巾,获得两个电极由saline-soaked海绵的脸颊,头顶的正上方,研究者应用20分钟的经颅直流电刺激(tDCS)每个主题。tDCS,非常温和的直接电流从阳极的电极,通过皮肤,肌肉,骨骼和大脑,并通过相应的阴极的电极完成电路。“这是一个最安全的非侵入性方法来刺激大脑,”莱因哈特说。当前是如此温柔,受试者报告说只有几秒钟的刺痛或瘙痒在每个刺激会话的开始。
在三个交易日中,受试者被随机给定一个阳极的(当前从皇冠上的电极头的一个的脸颊),阴极的(当前旅游从脸颊到皇冠)或一个虚假的条件复制电极下的身体刺痛的感觉,而不会影响大脑。受试者无法区分三个条件。
学习任务
20分钟的刺激后,受试者被要求在一个学习任务,找出游戏控制器通过试验和错误按钮对应于特定的颜色显示在监视器。偶尔显示的任务变得更加复杂主题的信号不是回应——有点像反向“西蒙说”。For even more difficulty, they had less than a second to respond correctly, providing many opportunities to make errors -- and, therefore, many opportunities for the medial-frontal cortex to fire.
研究人员测量了每个参与者的脑电活动。这允许他们看着大脑改变此刻参与者犯错,最重要的是,允许他们确定这些大脑活动改变了电刺激的影响下。
控制内心的挑剔
所以当我们调控这一过程,我们可以让你更谨慎,更少出错,更适应新的或更改的情况——这是很非凡的,”莱因哈特说。阳极的电流应用时,平均峰值几乎两倍,明显高于大多数个人测试(约75%的受试者在四个实验)。这是反映在他们的行为;他们更少的错误,从错误中吸取了教训后更快比虚假的刺激。阴极的电流应用时,研究人员观察到相反的结果:峰值明显较小,主题更加错误和学习任务的时间。“所以当我们调控的过程,我们可以让你更谨慎,更少出错,更适应新的或更改的情况——这是很非凡的,”莱因哈特说。
效果不明显的题材广泛,——他们的出错率只有4%左右无论哪种方式,和行为调整调整的只有20毫秒——但他们显而易见的脑电图。“这成功率远比观察研究药品或其他类型的心理疗法,”樵夫说。
研究人员发现,20分钟的刺激的影响并转移到其他任务,持续了五个小时。
这些发现的意义超出提高学习的潜力。也有临床益处如精神分裂症和多动症的治疗条件,这与性能监视赤字。
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出版
r·m·g·莱因哈特g . f .樵夫。因果控制额皮层控制电生理和行为指标的性能监控和学习。神经科学杂志》上,2014年3月19日发表。doi: 10.1523 / jneurosci.5421 - 13.2014
