Dienstag, 21. Mai 2013

Ultraschwache Ströme als Lernhilfe

Nachweis: Schon eine kurze Hirnstimulation während des Lernens verbessert die mathematischen Fähigkeiten über Monate hinweg. 

Ein Experiment zeigte: Ein Elektrodenpaar, das die Forscher ihren Probanden von außen auf den Kopf legten zeigte enorme Wirkung. Nur fünf Stimulations-Sitzungen von jeweils ca. 20 Minuten Dauer reichten aus, um die Rechenfähigkeiten der Probanden mindestens sechs Monate lang (wahrscheinlich länger), möglicherweise sogar dauerhaft zu verbessern.

"Mathematik ist eine hochkomplexe kognitive Fähigkeit, die auf einer enormen Menge verschiedener Hirn-Prozesse und Leistungen beruht", erklärt Studienleiter Cohen Kadosh von der University of Oxford. Bereits scheinbar einfache Rechnungen basieren auf der Kenntnis verschiedener mathematischer Regeln, die jeweils korrekt angewendet werden müssen. Immerhin rund 20 Prozent aller Kinder und Erwachsener tun sich damit schwer, wie der Forscher erklärt. Entscheidend für das mathematische Lernen und die dabei erzielten Leistungen ist der sogenannte dorsolaterale präfrontale Cortex (DLPFC). Hinter diesem komplizierten Begriff verbirgt sich ein Gehirnareal jeweils leicht seitlich hinter der Stirn liegt (siehe Bild, rechts oben).

Schon zuvor haben Studien gezeigt, dass eine Reizung bestimmter Gehirnbereiche durch Magnetfelder oder feinen elektrischen Strom (ähnlich wie er vom Gehirn selbst produziert wird) psychologische und physiologische Auswirkungen haben kann.

Besser Lernen und Hilfe bei Depression, Schlaganfall u.v.a.m
So soll eine sogenannte transkranielle Stimulation mit Magnetfeldern beispielsweise dabei helfen, besonders schwere Fälle von Depression zu lindern. Bei Schlaganfall-Patienten kann sie dazu beitragen, dass ihr Gehirn schneller wieder lernt, verlorene Fähigkeiten zu regenerieren.

Klüger werden
Andere Forschungen in dieser Richtung zeigten, dass die spezielle elektrische oder magnetische Stimulation unseres Denkorgans auch unsere kognitiven Fähigkeiten verbessern kann - uns also wirklich klüger machen kann.

Vor zwei Jahren bereits hatten Kadosh und seine Kollegen ein Experiment durchgeführt, bei dem sie bestimmte Hirnbereiche durch einen sehr schwachen Gleichstrom reizten. Tatsächlich schnitten die so behandelten Probanden in Mathetests besser ab als nicht stimulierte. Dieser Art des "Hirndopings" gehört zweifelsfrei die Zukunft.

Leichte Stimulation fürs Mathematikzentrum 
Auf der Suche nach einer angenehmen Lern-Methode haben Kadosh und seine Kollegen nun eine andere Form der Elektrostimulation getestet, die sogenannte „transcranial Random Noise Stimulation“. Dafür werden zwei Elektroden außen am Kopf über dem zu aktivienden Hirn-Gebiet befestigt. Diese leiten dann über mehrere Minuten leichte Impulse in zufällig wechselnder Frequenz in das Zielareal. Für den Trainierenden ist diese Reizung absolut schmerzfrei und normalerweise nicht zu spüren. Das Gehirn jedoch reagiert auf diese Stimulation, indem sich die Muster der Hirnströme in diesem Gebiet verändern, optimiert. Auch die Durchblutung des gereizten Areals wird angeregt und verbessert, das zeigen die durchgeführten Kontrollmessungen. (Anmerkung: Und natürlich ändert sich das Hirnpotenzial siehe LINK). In ihrer Studie wollten die Forscher herausfinden, wie sich die mathematischen Fähigkeiten von Probanden ändern, wenn ihr Mathematikzentrum im dorsolateralen präfrontalen Cortex während des Lernens auf diese Weise stimuliert wird.
(Anmerkung: Eine Stimulation ist nur dann erfolgreich, wenn die Tätigkeit die man verbessern möchte oder erlernen möchte gleichzeitig mit der Stimulation durchgeführt wird!)

Ablauf der Studie
Für die Studie absolvierten 25 Probanden an fünf aufeinanderfolgenden Tagen verschiedene
Rechenübungen. Eine Hälfte der Probanden erhielt währenddessen jeweils 20 Minuten lang eine transkranielle Stimulation, die andere Hälfte bekam zwar ebenfalls die Elektroden aufgesetzt, nach ein paar einleitenden Stimulationen wurde die weitere Stimulation aber nur mehr simuliert. Nach dem fünften Tag mussten alle Teilnehmer einen Mathetest absolvieren, der zeigen sollte, wie gut sie gelernt hatten.

Das Ergebnis: Tatsächlich schnitten die Probanden, deren Gehirn während des Lernens elektrisch stimuliert worden war, signifikant besser ab, wie die Forscher berichten. Diese Unterschiede zeigten sich vor allem bei Aufgaben, die den Transfer des zuvor Gelernten und die Anwendung von komplexen Regeln erforderten.

Mehrere kurze Reizungen bringen eine monatelange Wirkung
"Ein Schlüsselergebnis ist es aber, dass diese Verbesserungen in den Rechenleistungen noch mindestens sechs Monate anhalten", berichten Kadosh und seine Kollegen. Denn als alle Probanden ein halbes Jahr später erneut zum Test antreten mussten, schnitten wieder diejenigen mit Abstand am besten ab, die beim Lernen der transkraniellen Stimulation unterzogen worden waren. Das zeige, dass schon eine relativ kurze Stimulation der entsprechenden Hirnregionen lang anhaltende Verbesserungen bewirke. Welche langfristigen Veränderungen die Neurostimulation dabei genau im Gehirn auslösen, ist allerdings noch unklar. Möglicherweise, so mutmaßen die Forscher, verändert sich die Blutversorgung des gereizten Areals dauerhaft und fördert so dessen Funktion.

Nach Ansicht der Wissenschaftler zeigt ihr Experiment, dass es grundsätzlich möglich ist, das Lernen und die geistigen Fähigkeiten einer Person durch diese Form der Stimulation zu verbessern. In ferner Zukunft könnte daher womöglich das Anschließen der Neurostimulations-Elektroden so selbstverständlich zum Schulunterricht (und lernen zu Hause) dazugehören wie heute das Benützen von Bleistift und Papier oder des Taschenrechners. Und wer einmal eben schnell eine neue Sprache oder andere neue Fähigkeiten (wie tiefe Meditation) erlernen will, der greift während des Übens dann auch ganz selbstverständlich zum „Neuro-Stimulator“
Quelle: Cohen Kadosh (University of Oxford, UK) et al., Current Biology, doi: 10.1016/ j.cub. 2013. 04.045/
Bildquellen: Cohen Kadosh
LINK: http://www.cell.com/current-biology/retrieve/pii/S0960982213004867
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Hinweis:
Im Bereich des Lernens, der Angst- und Stressbekämpfung und der Neuro-Spiritualität ist das Neurostimulationsverfahren mit dem Whisper schon eine erprobte und erfolgreiche Technik.
Siehe auch: http://neuro-spirituality.net/index.html

Bild links: Neurostimulation mit dem Whisper
(In den Theta-X Prozess - Seminaren wird mit dem Whisper Neurostimulator trainiert)

[Bildquellen: IPN-Forschung und Current-biology / Cohen Kadosh von der University of Oxford]