В эксперименте Оксфордского университета приняли участие 72 студента. Все они сначала прошли тестирование на математические навыки, после чего были разделены на три группы по уровню своей подготовки. Каждому участнику прикрепили к голове электроды, способные подавать слабые импульсы в различные зоны мозга. Участникам двух групп стимулировали зону дорсолатеральной префронтальной коры (dlPFC) и в заднюю теменную кору (PPC) — именно эти области, согласно предыдущим исследованиям, связаны с математическим мышлением. Третья группа получала так называемую «фиктивную» стимуляцию.
Метод, который использовали ученые — трансчерепная случайная стимуляция шумом (tRNS) — считается одним из самых комфортных и безопасных способов немедикаментозного вмешательства в активность мозга. Сила тока при этом настолько мала, что большинство участников вообще не ощущают никакого вмешательства. В течение пяти дней участники проходили ежедневные 30-минутные сеансы стимуляции, в ходе которых выполняли различные математические задания — как традиционные вычисления, так и упражнения на запоминание.
Результаты показали, что воздействие на префронтальную кору действительно улучшает способность решать математические задачи, требующие активного мышления, тогда как стимуляция задней теменной коры не оказала заметного влияния на запоминание. Особенно ярко улучшения проявились у студентов с изначально низкой связностью между лобной и теменной долями мозга. У таких испытуемых наблюдался самый значительный рост результатов после стимуляции dlPFC. Те же участники, у кого структура связей в мозге изначально была сильной, демонстрировали хорошие результаты вне зависимости от воздействия.
Интересно, что в предыдущем пилотном исследовании, которое проводилось с участием высококвалифицированных математиков, электрическая стимуляция, напротив, ухудшала результаты. Ученые объясняют это тем, что «идеально отлаженные» нейронные сети внешнее вмешательство наоборот, может нарушать. Таким образом, потенциальная польза такой технологии ограничивается теми, чьи когнитивные ресурсы еще не «прокачаны» в полной мере.
Разработчики видят в открытии огромный потенциал. По мнению ведущего автора исследования Рои Коэна Кадоша, технология может быть полезна не только студентам, но и людям, проходящим профессиональное обучение или тем, кто сталкивается с трудностями в учебе — например, при синдроме дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ). В то же время другие ученые, в частности психолог Сон Джу Ким из Университета Бингемтона, предостерегают от преждевременного энтузиазма, напоминая, что эффективность подобных устройств все еще требует серьезной научной проверки. Кроме того, форма и структура мозга у каждого человека уникальны, а это значит, что при массовом внедрении подобные устройства должны учитывать индивидуальные анатомические и структурные особенности.
Авторы работы признают, что коммерческое применение возможно лишь после подтверждения эффективности метода в более масштабных и разнообразных выборках. Несмотря на свой оптимизм, они подчеркивают, что любой популяризации должно предшествовать научное обоснование. Только тогда технология сможет безопасно и эффективно применяться вне стен лабораторий.