Исследователи из Оксфордского университета и других научных центров обнаружили, что транскраниальная случайная шумовая стимуляция (tRNS) может значительно улучшить способности к математическому обучению, особенно у людей с изначально слабыми нейронными связями. Результаты исследования, опубликованного в журнале PLOS Biology, раскрывают механизмы, лежащие в основе этого эффекта, и предлагают новые пути для коррекции трудностей в обучении.

В эксперименте приняли участие 72 здоровых добровольца, которые в течение пяти дней выполняли задания на математическое обучение. Одним участникам проводили стимуляцию дорсолатеральной префронтальной коры (dlPFC), другим — задней теменной коры (PPC), а третьи получали плацебо. Оказалось, что стимуляция dlPFC особенно эффективна для тех, у кого изначально слабая функциональная связь между лобными и теменными областями мозга. Именно эти участники продемонстрировали наибольший прогресс в решении задач, требующих алгоритмического мышления.

Ключевым фактором успеха стало изменение баланса между возбуждением и торможением в мозге. Учёные выяснили, что снижение уровня GABA (гамма-аминомасляной кислоты, основного тормозного нейромедиатора) в dlPFC в сочетании с уменьшением положительной связи между лобной и теменной корой приводило к улучшению результатов. Однако если связь, наоборот, усиливалась, эффект стимуляции снижался.

Авторы исследования, Джордж Захаропулос, Рой Коэн Кадош и их коллеги, подчёркивают, что их работа не только раскрывает нейробиологические основы математического обучения, но и предлагает персонализированный подход к нейростимуляции. Это особенно важно для людей, испытывающих трудности в обучении из-за особенностей работы мозга.

Исследование также проливает свет на «эффект Матфея» в образовании, когда изначальные преимущества приводят к ещё большему отрыву в успеваемости. Нейростимуляция может помочь сгладить эти различия, предоставляя дополнительную поддержку тем, кто в ней больше нуждается.

В будущем учёные планируют изучить, как долго сохраняется эффект стимуляции, и можно ли применять этот метод в реальных образовательных условиях. Пока же работа подтверждает, что модуляция активности мозга — многообещающий инструмент для улучшения когнитивных функций.