Неинвазивная стимуляция нервов ускоряет усвоение звуков иностранного языка

Новое исследование, проведенное нейробиологами из Университета Питтсбурга и Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF), показало, что разработанное в UCSF простое устройство в виде наушников, которое незаметно стимулирует ключевой нерв, ведущий к мозгу, может значительно улучшить способность пользователя узнавать звуки. нового языка. Это устройство может иметь широкое применение для ускорения других видов обучения.

Китайский считается одним из самых трудных для изучения носителями английского языка, отчасти потому, что в этом языке, как и во многих других языках мира, используются характерные изменения высоты тона, называемые «тонами», для изменения значения слов, которые иначе звучат так. тем же. В новом исследовании, опубликованном сегодня в npj Science of Learning , исследователи значительно улучшили способность носителей английского языка различать тона мандаринского языка, используя точно рассчитанную неинвазивную стимуляцию блуждающего нерва – самого длинного из 12 черепных нервов , соединяющих мозг остальной части тела. Более того, стимуляция блуждающего нерва позволила участникам исследования уловить некоторые тона мандарина в два раза быстрее.

«Демонстрация того, что неинвазивная стимуляция периферических нервов может облегчить изучение языка, потенциально открывает двери для улучшения когнитивных функций в широком диапазоне областей», – сказал ведущий автор Фернандо Льянос, доктор философии, научный сотрудник лаборатории звукового мозга Питта.

«Это одна из первых демонстраций того, что неинвазивная стимуляция блуждающего нерва может улучшить сложный когнитивный навык, такой как изучение языка, у здоровых людей», – сказал Мэтью Леонард, доктор философии, доцент кафедры неврологической хирургии Института Вейля UCSF. для нейробиологов, команда которых разработала устройство для стимуляции нервов. Леонард является старшим автором нового исследования вместе с Бхаратом Чандрасекараном, доктором философии, профессором и заместителем председателя отдела исследований Департамента коммуникативных наук и расстройств Школы здравоохранения и реабилитации Питта и директором лаборатории здорового мозга.

Электроды ТВНС. Предоставлено: Леонард Лаб / UCSF / Джиа Луиза Николь Джексон.
Исследователи использовали неинвазивную технику, называемую чрескожной стимуляцией блуждающего нерва (tVNS), при которой небольшой стимулятор помещается во внешнее ухо и может активировать блуждающий нерв, используя незаметные электрические импульсы для стимуляции одной из близлежащих ветвей нерва.

Для своего исследования исследователи приняли на работу 36 взрослых англоговорящих взрослых и обучили их определять четыре тона мандаринского китайского языка в примерах естественной речи, используя набор задач, разработанных в лаборатории Sound Brain Lab для изучения нейробиологии изучения языка.

Участники, получившие незаметный tVNS в сочетании с двумя тонами мандаринского языка, которые обычно легче различать англоговорящим, показали быстрые улучшения в обучении различать эти тона. К концу тренинга эти участники в среднем на 13% лучше распознавали тоны и достигли максимальной производительности в два раза быстрее, чем участники контрольной группы, которые носили устройство tVNS, но никогда не получали стимуляции.

«Существует общее ощущение, что люди не могут выучить звуковые паттерны нового языка во взрослом возрасте, но наша работа исторически показала, что это верно не для всех», – сказал Чандрасекаран. «В этом исследовании мы видим, что tVNS уменьшает эти индивидуальные различия больше, чем любое другое вмешательство, которое я видел».

Иллюстрация блуждающего нерва. Предоставлено: Кеннет Пробст / UCSF.
«Такой подход может уравнять игровое поле естественной изменчивости способности к изучению языка», – добавил Леонард. «В целом, люди разочаровываются в том, насколько трудным может быть изучение языка , но если бы вы могли дать кому-то на 13-15% лучшие результаты после их первого занятия, возможно, они с большей вероятностью захотели бы продолжить».

В настоящее время исследователи проверяют, могут ли более длительные тренировки с tVNS повлиять на способность участников научиться различать два тона, которые труднее различать англоговорящим, что не было значительно улучшено в текущем исследовании.

Стимуляция блуждающего нерва использовалась для лечения эпилепсии в течение десятилетий и недавно была связана с преимуществами для широкого круга проблем, от депрессии до воспалительных заболеваний, хотя точно, как это достигается, остается неясным. Но в большинстве этих открытий использовались инвазивные формы стимуляции с использованием имплантированного в грудную клетку генератора импульсов. Напротив, способность вызывать значительное ускорение обучения с помощью простой, неинвазивной стимуляции блуждающего нерва может привести к значительно более дешевым и безопасным клиническим и коммерческим приложениям.

Исследователи подозревают, что tVNS ускоряет обучение за счет широкого усиления передачи сигналов нейромедиаторов в широких слоях мозга, чтобы временно повысить внимание к предъявляемым слуховым стимулам и способствовать долгосрочному обучению, хотя для проверки этого механизма необходимы дополнительные исследования.

«Мы демонстрируем устойчивые эффекты обучения совершенно неинвазивным и безопасным способом, что потенциально делает технологию масштабируемой для более широкого спектра потребительских и медицинских приложений, таких как реабилитация после инсульта», – сказал Чандрасекаран. «Наш следующий шаг – понять лежащий в основе нейронный механизм и установить идеальный набор параметров стимуляции, которые могут максимизировать пластичность мозга. Мы рассматриваем tVNS как мощный инструмент, который может улучшить реабилитацию людей с повреждением мозга».

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Наталья Степанова, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Vk, Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector