Исследователи Центра языка и мозга НИУ ВШЭ одними из первых применили транскраниальную стимуляцию переменным электрическим током для изучения её влияния на запоминание новых слов. Хотя сейчас учёные не обнаружили существенной связи между стимуляцией мозга и успешностью усвоения лексики, они полагают, что дальнейшее изменение параметров воздействия может привести к иным результатам. Работа опубликована в журнале Language, Cognition and Neuroscience.

Освоение новых слов — одна из основ человеческой коммуникации. Люди пополняют словарный запас на протяжении всей жизни, как в родном языке, так и при изучении иностранных языков. Однако механизмы, обеспечивающие это сложное когнитивное умение, до конца не изучены. Современные методы визуализации мозга, такие как МРТ и ЭЭГ, позволяют увидеть, какие зоны мозга вовлечены в этот процесс, но не дают ответа на вопрос о причинно-следственных связях между активностью разных участков и результатом обучения.

Использование переменного электрического тока открывает новые возможности: модулируя определённые частоты мозговых ритмов, можно наблюдать их влияние на нейронные процессы. В своём эксперименте учёные ВШЭ исследовали, способна ли слабая тета-стимуляция (3,5–7,5 Гц) левых фронтально-височных областей мозга — связанных с речью и памятью — облегчить запоминание новых слов.

В исследовании приняли участие 30 здоровых добровольцев, которым предложили выучить 80 искусственно созданных слов, каждое из которых было связано с реальным русским существительным. В ходе обучения применялась слабая электрическая стимуляция мозга в тета-диапазоне. Этот выбор обусловлен тем, что, согласно предыдущим научным данным, тета-ритмы мозга ассоциируются с переводом информации из краткосрочной в долгосрочную память.

Для сравнения эффектов испытуемые проходили аналогичный цикл обучения без стимуляции, что позволило оценить разницу в результатах.

По итогам эксперимента авторы не выявили значимого улучшения способности к запоминанию новых слов при применении стимуляции по сравнению с плацебо. По их мнению, из-за того, что процесс усвоения лексики включает в себя сложные нейронные системы — в том числе гиппокамп, который сложно стимулировать через поверхность черепа, — эффект мог оказаться минимальным.

«Хотя мы не обнаружили прямого положительного воздействия переменного тока на запоминание новых слов, наше исследование стало шагом к созданию новых инструментов поддержки языкового обучения. Дальнейшие эксперименты будут направлены на изучение других областей мозга и других типов стимуляции», — комментирует ведущий автор Анна Комиссаренко.

В будущем учёные планируют опробовать разные частоты и фазы электрической стимуляции, изменить расположение электродов и провести эксперименты, затрагивающие различные когнитивные функции. Более глубокое понимание того, как электрические процессы в мозге влияют на память и обучение, может привести к разработке ускоренных методов изучения языков, новых программ реабилитации после инсульта и травм, а также к оптимизации нейростимуляции для поддержки когнитивных функций.