Новое исследование нейробиологов из Университета Питтсбурга и Университета Калифорнии в Сан-Франциско (UCSF) было выявлено, что простой, вкладыши, как устройство разработано в Калифорнии, что незаметно стимулирует ключевую нерва, ведущим к мозгу, могут существенно улучшить владельцу способность узнавать звуки нового языка. Этот прибор может иметь широкий диапазон приложений для развития иных видов, а также обучения.
Китайский является одним из самых трудных языков для носителей английского языка, чтобы учиться, отчасти потому, что язык-как и многие другие по всему миру-использует характерные изменения высоты тона, называемого «тона», чтобы изменить значение слов, которые иначе звучат одинаково. В новом исследовании, опубликованном сегодня В изменений в компонентов Windows науку обучения (природа партнер журнал), исследователи значительно улучшили способность носителей английского языка, чтобы отличить между тонами мандарина с помощью точно рассчитанных ударов, неинвазивная стимуляция блуждающего нерва-самая длинная из 12 черепных нервов, которые соединяют мозг с остальной частью тела. Более того, стимуляция блуждающего нерва позволило участникам исследования, чтобы забрать некоторые тонами мандарина в два раза быстрее.
«Показывая, что неинвазивная стимуляция периферических нервов могут сделать изучение языка легче, потенциально открывает двери для улучшение когнитивной производительности в широком спектре областей», — сказал ведущий автор Фернандо Льянос, доктор философии, научный сотрудник в лабораторию Питта мозга.
«Это одна из первых демонстраций, что неинвазивная стимуляция блуждающего нерва может усилить комплекс когнитивного навыка, как изучение языка у здоровых людей», — сказал Мэтью Леонард, к. т. н., доцент, кафедра нейрохирургии Калифорнийского университета Вайля институт нейронаук, чья команда разработала стимуляции нервов, устройства. Леонард-старший автор нового исследования, наряду с Бхарат Цхандрасекаран, д. м. н., профессор и вице стул для исследования кафедры коммуникационных наук и расстройств, в школе Питт здравоохранения и реабилитационных наук, директор звуковая Лаборатория мозга.
Ученые использовали неинвазивный метод называется чрескожная стимуляция блуждающего нерва (tVNS), в котором небольшое стимулятор помещается в наружном ухе и может активировать блуждающий нерв с помощью незаметных электрических импульсов для стимуляции одной из ближайших ветвей нерва.
Для своего исследования ученые пригласили 36-носителями языка для взрослых и учил их различать четыре тона Китайского в примерах из живой речи, используя набор задач, разработанных в лабораторию мозга для изучения нейробиологии обучения языку.
Участники набравшие незаметно tVNS в паре с двумя тонами мандарина, которые, как правило, легче для английского языка, для того чтобы сказать врозь, показали быстрое улучшение научиться различать эти сигналы. К концу тренинга участники были 13% лучше в среднем в классификации тонов и достигли пика производительности в два раза так быстро, как участников управления, которые носили устройства tVNS но так и не получил стимуляцию.
«Есть общее ощущение, что люди не могут узнать звук закономерности нового языка в зрелом возрасте, но исторически доказано, что это не правда для всех», — сказал Цхандрасекаран. «В этом изучении, мы видим, что tVNS уменьшает эти индивидуальные различия больше, чем любое другое вмешательство, которые я видел.»
«Этот подход может быть выравнивание игрового поля естественной изменчивости в изучении языка возможность», — добавил Леонард. «В целом, люди, как правило, расстраиваются из-за того сложно учить язык можно, но если бы вы могли дать кому-то 13% до 15% лучше результатов после их первой сессии, возможно, они будут более скорее всего, захочет продолжить.»
Исследователи теперь проверяют ли длительные тренировки с tVNS может повлиять на способность участников к обучению различать два тона, которые являются более трудным для английского языка, чтобы отличить, который не был существенно улучшен в текущем исследовании.
Стимуляция блуждающего нерва был использован для лечения эпилепсии на протяжении десятилетий, а в последнее время был связан на льготы по широкому кругу вопросов, начиная от депрессии к воспалительным заболеванием, хотя как именно эти блага даруются остается неясным. Но большинство этих выводов воспользовались инвазивных форм стимуляции, включающий генератор импульсов имплантируется в грудь. В отличие от них, способны вызывать значительное повышает к учебе, используя простые, неинвазивная стимуляция блуждающего нерва может привести к значительно дешевле и безопаснее клинических и коммерческих приложений.
Исследователи подозревают, tVNS способствует процессу обучения на основе повышения нейромедиатора сигнализации через широкие участки мозга временно повысить внимание к звуковой раздражитель представляют, и содействия долгосрочному обучению, хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы проверить этот механизм.
«Мы показываем устойчивый эффект обучения в совершенно неинвазивный и безопасный способ, который потенциально делает технологию масштабируемой в более широком спектре потребительских и медицинских приложениях, таких как реабилитация после инсульта,» сказал Цхандрасекаран. «Наш следующий шаг-разобраться в базовых нейронных механизма и создать идеальный набор параметров стимуляции, что может увеличить пластичность мозга. Мы считаем tVNS как мощный инструмент, который может способствовать реабилитации лиц с повреждением мозга».