Вбивать в голову больше не придется: открыт секрет эффективного обучения на основе мозговых волн

Ученые впервые доказали, что кратковременная настройка на индивидуальный цикл мозговых волн человека перед выполнением учебной задачи значительно увеличивает скорость улучшения когнитивных навыков.

Калибровка скорости подачи информации в соответствии с естественным темпом работы мозга повышает нашу способность усваивать и адаптироваться к новой информации, утверждает группа ученых.

Исследователи из Кембриджского университета говорят, что эти методы помогут нам сохранить нейропластичность и способность к обучению на протяжении всей жизни.

Каждый мозг имеет свой собственный естественный ритм колебаний нейронов, работающих сообща, — говорит профессор Зои Куртци, старший автор исследования с факультета психологии Кембриджского университета.

Мы смоделировали эти колебания так, чтобы мозг был в гармонии с самим собой — и находился в наилучшем состоянии для успешного развития.

Ученые напоминают, что пластичность нашего мозга — это способность перестраиваться и учиться новому, постоянно опираясь на предыдущие схемы взаимодействия нейронов. Используя ритмы мозговых волн, возможно, удастся повысить гибкость обучения на протяжении всей жизни, от младенчества до зрелого возраста.

Результаты исследования опубликованы в журнале Cerebral Cortex.

Для измерения электрической активности в мозге 80 участников исследования и анализа ритмов мозговых волн неврологи использовали датчики электроэнцефалографии (ЭЭГ), прикрепленные к голове.

Команда снимала показания альфа-волн. Эта частота волн, будучи средней частью спектра мозговых волн, преобладает, когда мы бодрствуем и расслаблены.

Альфа-волны колеблются в диапазоне от восьми до двенадцати герц: полный цикл каждые 85-125 миллисекунд. Однако у каждого человека есть своя пиковая частота альфа-волн в этом диапазоне.

Ученые использовали эти данные для создания оптического «импульса»: белого квадрата, мерцающего на темном фоне в том же темпе, что и индивидуальная альфа-волна каждого человека.

Участники получили 1,5-секундную дозу индивидуального импульса, чтобы настроить мозг на естественный ритм работы перед тем, как им предложили сложную когнитивную задачу: попытаться определить конкретные фигуры в потоке зрительных помех.

Цикл мозговой волны состоит из пика и впадины. Некоторые участники получали импульсы, соответствующие пику их волн, некоторые — впадине, а некоторые получали ритмы, которые были либо случайными, либо с неправильной скоростью (немного быстрее или медленнее). Каждый участник повторил более 800 вариаций когнитивной задачи, и неврологи измерили, насколько быстро люди прогрессировали.

Скорость обучения у тех, кто был привязан к правильному ритму, была по меньшей мере в три раза выше, чем у всех остальных групп. Когда участники вернулись на следующий день, чтобы выполнить еще один круг заданий, оказалось, что те, кто учился гораздо быстрее, сохранили свой более высокий уровень производительности.

Было интересно обнаружить конкретные условия, необходимые для получения такого впечатляющего толчка в обучении, — говорит первый автор исследования доктор Элизабет Майкл, работающая сейчас в Кембриджском отделении наук о познании и мозге.

Само вмешательство очень простое, всего лишь кратковременное мерцание на экране, но когда мы добиваемся нужной частоты и правильного выравнивания фаз, это дает сильный и продолжительный эффект.

Важно отметить, что импульсы увлечения должны совпадать со впадиной мозговой волны. Ученые считают, что это точка цикла, когда нейроны находятся в состоянии «высокой восприимчивости».

Нам кажется, что мы постоянно наблюдаем за миром, но на самом деле наш мозг делает быстрые снимки, а затем нейроны общаются друг с другом, чтобы связать информацию воедино, — говорит соавтор исследования профессор Виктория Леонг из NTU и педиатрического факультета Кембриджа.

Гипотеза заключается в том, что, если мы подбираем доставку информации к оптимальной фазе мозговой волны, то тем самым мы улучшаем усвоение информации, поскольку именно в это время наши нейроны находятся на пике возбудимости.

Предыдущая работа лаборатории Леонга Baby-LINC показывает, что мозговые волны матери и ребенка синхронизируются при общении. По его мнению, механизм, использованный в последнем исследовании, настолько эффективен потому, что он отражает то, как мы учимся в младенчестве.

Мы задействуем механизм, который позволяет нашему мозгу приспосабливаться к временным стимулам в окружающей среде, особенно к коммуникативным сигналам, таким как речь, взгляд и жесты, которыми мы естественным образом обмениваемся во время общения с близкими людьми, — пояснила Леонг.

Когда взрослые разговаривают с маленькими детьми, они используют детскую манеру речи — говорят медленно и нарочито четко. Новое исследование предполагает, что речь, направляемая ребенку, может быть спонтанным способом сопоставления темпа с ритмом мозговых волн детей для повышения эффективности процесса обучения».

Исследователи говорят, что, хотя в новом исследовании проверялось зрительное восприятие, эти механизмы, вероятно, применимы к широкому кругу задач и ситуаций, включая аудиальное обучение.

Ученые утверждают, что потенциальные возможности применения метода могут показаться научной фантастикой, но они становятся все более достижимыми.

Хотя в нашем исследовании использовались сложные аппараты ЭЭГ, сейчас существуют простые системы с оголовьем, которые позволяют довольно легко измерить частоту мозговых волн, — говорит Куртци.

Современные дети большую часть своего обучения проводят перед экранами. Использование ритмов мозговых волн поможет улучшить аспекты обучения тех детей, что испытывают трудности в обычных классах, возможно, из-за синдрома дефицита внимания.

Другие варианты использования ритмов мозговых волн могут быть связаны с профессиями, где быстрое обучение и быстрое принятие решений являются жизненно важными, например, у пилотов или хирургов.

Симуляции виртуальной реальности сегодня являются эффективной частью обучения во многих профессиях, — считает Куртци.

Внедрение импульсов, синхронизирующихся с мозговыми волнами в этих виртуальных средах, даст преимущество новым ученикам или поможет тем, кто проходит переподготовку позже.

31.01.2023



Общество

Рустам Минниханов на Российском венчурном форуме попробовал морс КНИТУ с «гормоном счастья»
Рустам Минниханов на Российском венчурном форуме ...

Представители ведущих венчурных фондов, инвест...

Для решения задач дети пользуются той же частью мозга, что и взрослые
Для решения задач дети пользуются той же частью м...

Дети в возрасте 4 лет демонстрируют ...

Российский вуз готов к внедрению ИИ в образовательный процесс
Российский вуз готов к внедрению ИИ в образовател...

3 февраля 2023 года в Кабардино-Балкарско...

Вбивать в голову больше не придется: открыт секрет эффективного обучения на основе мозговых волн
Вбивать в голову больше не придется: открыт секре...

Ученые впервые доказали, что кратковремен...

Прогуливали, а теперь жалеют. Результаты опроса российских студентов
Прогуливали, а теперь жалеют. Результаты опроса р...

25 января в России традиционно отмечается...

Знать, что знаешь, и думать, что знаешь — разные вещи
Знать, что знаешь, и думать, что знаешь — разные ...

Почему у людей очень разное отношение к&n...

Двуязычные дети могут стать лидерами мнений в экологическом просвещении
Двуязычные дети могут стать лидерами мнений в эко...

Участие в программах экологического образ...

Доктор Валери ван Мулуком: Западные люди — животные социальные
Доктор Валери ван Мулуком: Западные люди — животн...

Время, которое люди проводят с семьей в&n...

Пессимисты ошибаются и развивают тревожность чаще оптимистов
Пессимисты ошибаются и развивают тревожность чаще...

Люди по-разному извлекают уроки из ошибоч...

Преференции в обмен на открытия: в России редактируют понятие «молодой ученый»
Преференции в обмен на открытия: в России редакти...

Существовавшая во времена СССР проблема у...

Средневековые монахи жили долго, но страдали от паразитов
Средневековые монахи жили долго, но страдали от п...

Анализ человеческих останков из средневек...

Первая премия Вейля — Вигнера досталась российскому ученому
Первая премия Вейля — Вигнера досталась российско...

Главный научный сотрудник СПбГУ доктор физико-...

Как использовать вычислительное мышление для эффективного решения проблем
Как использовать вычислительное мышление для эффе...

Стремительное развитие технологий трансформиру...

Надо ли нагружать детей работой по дому
Надо ли нагружать детей работой по дому

Следует ли составить схему/таблицу детски...

Победители первой Премии РАСО получат награды в виде цифровых активов в формате NFT
Победители первой Премии РАСО получат награды в в...

Впервые в российской истории отраслевых п...

Российские ученые примут участие в научно-техническом проекте инновационного цикла
Российские ученые примут участие в научно-техниче...

Председатель правительства РФ Михаил Мишу...

Химики синтезировали новый стабильный нековалентный органический каркас
Химики синтезировали новый стабильный нековалентн...

Ученые Томского политеха получили нековалентны...

Бухучет и госуправление стали самыми востребованными направления бесплатного переобучения в РАНХиГС
Бухучет и госуправление стали самыми востребованн...

Более 2,5 тысячи человек начнут в апреле ...

Спрос на ученых растет интенсивнее зарплат
Спрос на ученых растет интенсивнее зарплат

Сегодня – День российской науки. Специал...

Росатом презентовал образовательное приложение для школьников
Росатом презентовал образовательное приложение дл...

В ноябре в Артеке в рамках финала Вс...

Политехники получили премию Правительства РФ для молодых ученых
Политехники получили премию Правительства РФ для ...

Председатель правительства Михаил Мишустин под...

Пироговская олимпиада для школьников по химии и биологии
Пироговская олимпиада для школьников по химии и б...

Прием заявок на участие в Пироговско...

Американцы ищут сиделок на сером рынке труда
Американцы ищут сиделок на сером рынке труда

Помните фильм По семейным обстоятельствам...

Ученые нашли в Аравии следы древних людей. Это не неандертальцы
Ученые нашли в Аравии следы древних людей. Это не...

Расположенный между Африкой и Евразией Ар...

Сорян, Эйнштейн, но ты нас не вдохновляешь
Сорян, Эйнштейн, но ты нас не вдохновляешь

Многие начинающие ученые часто стремятся подра...

Доказано очевидное: симпатия влияет на финансовые отношения
Доказано очевидное: симпатия влияет на финансовые...

Исследование, опубликованное в издании Th...

До свидания, книга, здравствуй, слово!
До свидания, книга, здравствуй, слово!

Я вот не говорю своей младшей дочери...

Работать и решать задачи лучше в полной тишине
Работать и решать задачи лучше в полной тишине

Популярное суждение о том, что музык...

Ученые доказали, что дарить приятнее, чем получать
Ученые доказали, что дарить приятнее, чем получат

Каждый раз, когда мы вновь принимаем учас...

Поиск на сайте

Магазин

  
Silicon Power Slim S55 120GB (SP120GBSS3S55S25) SSD-накопитель4290.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Незнание языков – не помеха для успеха
Незнание языков – не помеха для успеха
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Инвестиции в инновации: инертность преодолена
Инвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном формате
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форма
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще один
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звезд
Исследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденных
Классическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водород
Щепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на Марс
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на
Ученые разгадали тайну снежинки
Ученые разгадали тайну снежинки

Новости компаний, релизы

Химики СПбГУ выявили фактор, позволяющий катализаторам нового поколения проявить максимальную активность
Химики СПбГУ выявили фактор, позволяющий катализаторам
Археологи СПбГУ обнаружили в Новгороде остатки храмов XII века
Археологи СПбГУ обнаружили в Новгороде остатки храмов
Новый тип частицы-линзы можно сделать на 3D-принтере
Новый тип частицы-линзы можно сделать на 3D-принтере
Стартапы и заказчики рассказали о первых внедрениях
Стартапы и заказчики рассказали о первых внедрениях
Агентство инноваций Москвы признано лучшим работодателем в госсекторе
Агентство инноваций Москвы признано лучшим работодател