Montag, 1. September 2014

Wer hat sich nicht gewünscht leichter, schneller und effektiver zu lernen?

Eine internationale Forschergruppe mit Österreichischer Beteiligung konnte zeigen, dass eine Art elektrisches Hirndoping die Leistungsfähigkeit bei mathematischen Aufgaben steigern kann.

Wieder ein Beweis für die Neurostimulation (Whisper)
Wer hat sich nicht gewünscht leichter, schneller und effektiver zu lernen?
Das eigene Gehirn ein bisschen mehr auf Touren zu bringen, sich komplizierte Zusammenhänge schneller einzuprägen und sogar das eigentliche Verständnis, den eigenen IQ zu verbessern? Und das, wenn möglich, ganz einfach – ohne Drogen bzw. Medikamente einnehmen zu müssen, die eventuell unerwünschte Nebenwirkungen auf den Körper haben könnten?

Neurostimulation (lernen mit dem Whisper)
Eine vor kurzem veröffentlichte weitere Studie zeigt: Forscher der University of Oxford, der Medizinischen Universität Innsbruck und des University College London untersuchten den Effekt von sehr schwachen elektrischen Feldern (tDCS) auf das Gehirn (siehe Current Biology). 

Dabei stimulierten sie bestimmte Gehirnareale, die essenziell für Lernvorgänge verantwortlich sind. Dabei konnten sie zeigen, dass bei Anwendung dieser sogenannten transkranialen elektrischen Stimulation mathematische Aufgaben tatsächlich besser und schneller gelöst werden (Anm. Gleiches konnten wir mit dem Theta-X Programm wie auch eine britische Forschergruppe LINK: http://eggetsberger-info.blogspot.co.at/2013/01/durch-neurostimulation-lasst-sich-das.html  am Beispiel Mathematik zeigen.

Hintergrund der neuen Neurostimulations-Forschung: Arithmetische Aufgaben. 25Probanden der Universität Oxford wurden zu diesem Zweck mehrere elektrische Kontakte (Elektroden) an den betreffenden Bereichen der Kopfoberfläche angelegt, während sie gleichzeitig mathematische Probleme unterschiedlichen Schwierigkeitsgrades lösen mussten. Stimuliert wurde währenddessen der sogenannte dorsolaterale Kortex, eine Region der vorderen äußeren Hirnrinde, die für höhere Denkvorgänge wichtig ist.

Insbrucker Forscher zeigten auch, dass der dorsolaterale Kortex für bestimmte Aufgaben wichtig ist.
Ein Forscherteam um die Neuropsychologin Margarete Delazer (Med-Uni Innsbruck) konnte in den vergangenen Jahren – u.a. per funktioneller Magnetresonanztomografie – zeigen, dass der dorsolaterale Kortex auch für das arithmetische Rechnen wichtig ist. Delazer kooperiert seit ihrer Zeit als Erwin-Schrödinger-Stipendiatin mit dem University College London, u.a. in dem EU-Projekt Numbra (Numeracy and brain development).

Die Testpersonen der Universität Oxford waren durch die Neuro-Stimulation signifikant besser beim korrekten Beantworten auswendig gelernter Zusammenhänge wie 4+12=16. Auch komplexere Aufgaben, die tieferes mathematisches Verständnis voraussetzen – zum Beispiel [(8–15)+1]+8 –, wurden perfekt und schneller gelöst.

Für die Forscher besonders überraschend war, dass der Effekt der Behandlung auch noch sechs Monate später deutlich messbar ist (das haben auch unsere eigene Forschung, wie auch Forschungen Kanadischer Neurologen bestätigt). Die Forscher konnten auch zeigen, dass nicht nur die beim Training gestellten Aufgaben weiterhin schneller gelöst wurden. Die Probanden waren auch besser im Berechnen neuer mathematischer Probleme ähnlicher Art.

Die Wissenschaftler vermuten daher eine allgemein verbesserte Denkleistung der stimulierten Hirnareale. Der positive Effekt des elektrischen „weißen Rauschens“ auf relativ simple kognitive Vorgänge wie etwa die korrekte Unterscheidung von zwei grafischen Formen ist schon länger bekannt. Die nun veröffentlichte Studie zeigte aber zum ersten Mal, dass die Elektrostimulation auch bei komplexen kognitiven Vorgängen wie Arithmetik wirkt.

Die Mechanismen sind noch teilweise unklar 
Unklar bleibt der zugrunde liegende Mechanismus der verbesserten Rechenfähigkeiten. Die leichte elektrische Stimulation könnte die neuronalen Signale, die beim Lernen entstehen, verstärken und synchronisieren, wodurch sich die Spuren des Gelernten im Gehirn stärker ausprägen und festigen. Die Studie zeigte ebenso, dass mit der gesteigerten Gehirnleistung durch die elektrische Stimulation der Blutfluss in den betroffenen Arealen sank, der Sauerstoffverbrauch jedoch unverändert blieb. Das wurde durch spezielle Sensoren (Optoden) gemessen, die mittels Nah-Infrarot-Strahlung berührungslos die verschiedenen Zustände von Hämoglobin erfassen können. Die Forscher spekulieren daher, dass eine verbesserte Blutzufuhr und Sauerstoffversorgung auch beim Menschen zu dem Lerneffekt beiträgt. Dies stimmt überein mit Versuchen an Mäusen, bei denen die Stimulation zur Bildung neuer Blutgefäße führte. Eine andere mögliche Ursache sei die Wirkung der Stromflüsse auf Rezeptoren, die die Aktivität der Nervenzellen steuern – eine Rolle könnte dabei die Aktivität von Natriumkanälen in den Zellmembranen spielen.

Nach unseren eigenen Forschungen kommt es auch zu einer Neuvernetzung der neuronalen Netze im Gehirn, durch den Effekt der Langzeitpotenzierung. Das heißt, dass sich das Gehirn in den stimulierten Bereichen neu organisiert und optimiert. Neue neuronale Bahnen (bevorzugte Wege) werden angelegt und daher arbeitet das so verbesserte Hirnareal weitaus effektiver.

Wichtig bei der Neurostimulation ist neben der richtigen Elektrodenpositioniereung auch die Art und Weise der Stimulation. Die Neurostimulation kann weniger gut entwickelte Hirnareale optimieren und überentwickelte Hirnareale in ihrer oft störenden Tätigkeit dämpfen. Das trifft z. B. auch auf die Amygdalae zu, die beiden Amygdala sind die Alarmzentren unseres Gehirns, sind diese (vor allem die rechte) überaktiviert, macht es uns ängstlich, wir reagieren auf Stress und negative Eindrücke mit Nervosität, Konzentrationsproblemen und nicht selten mit depressiven Zuständen. Das zeigt schon, dass es bei der Neurostimulationstechnik immer auch darum geht, welche Bereiche des Gehirns wir leistungsfähiger machen wollen und welche Teile des Gehirns wir entspannt halten wollen.

Interessant erscheint die neue Neurostimulations-Technik auch vor dem Hintergrund des steigenden Konsums von chemisches Gehirndopingmitteln mittels entsprechenden Medikamenten oder Drogen. Eine kürzlich veröffentlichte Studie der Universität Mainz zeigte, dass mindestens 20 Prozent von 2500 befragten Studenten innerhalb eines Jahres zu apothekenpflichtigen oder auch illegalen Substanzen wie z. B. Amphetaminen greifen, um ihre geistige Leistungsfähigkeit zu steigern, die Dunkelziffer scheint dabei viel höher zu sein (siehe Anhang unten).

In vielen Bereichen kann die neue Neurostimulation ein alternativer Weg sein, dem Gehirn auch ohne schädlicher Stoffen dauerhaft unter die Arme zu greifen.
Quellen: Current Biology 23, S. 987/ University of Oxford, der Medizinischen Universität Innsbruck und des University College London/ und IPN-Wien 
Siehe weitere Forschungsberichte zur Neurostimulation >>> http://eggetsberger-info.blogspot.co.at/search/label/tDCS

Information zu Theta-X Programm: DIREKTLINK
Information zur Neurostimulation (Whispertechnologie): DIREKTLINK
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Anhang: Bei vielen Studenten und Managern verbreitete sich in jüngster Zeit die Einnahme von psychoaktiven Substanzen wie Amphetaminen, Betablockern, Schmerzmitteln oder Antidepressiva – von illegalen Drogen wie Kokain gar nicht zu reden. Keine dieser Substanzen ist als Neuro-Enhancer zugelassen. Wir sind in einer reinen Leistungsgesellschaft. Manager, Ärzte, Studenten etc. müssen einfach funktionieren, da helfen oft nur noch Medikamente, legale und illegale Substanzen.