Genom att fästa elektroder kring prefrontala cortex, det vill säga den främre delen av hjärnans pannlob, och stimulera hjärnan med högfrekventa, slumpmässiga elektriska signaler, har forskare lyckats förbättra personers minnesfunktioner och matematiska förståelseförmåga.
Höga toner ger långvarig effekt
Under 20 minuter utsattes testpersonerna för höga toner mellan 100 – 600 Hz, samtidigt som de fick lösa matematiska uppgifter och göra olika minnesövningar.
Efter bara 5 dagar hade samtliga deltagare betydligt bättre minne och förståelseförmåga, och effekten av inlärningen höll i sig i hela 6 månader.
– Att lösa matematiska problem innebär oerhört komplexa mentala processer. Nu när vi hittat ett sätt att förbättra de här processerna är chanserna goda att vi även kan förbättra enklare kognitionsfunktioner, säger Roi Cohen Kadosh, neuropsykolog vid Oxford University i England.
Nu hoppas forskarna bakom studien som finns publicerad i tidskriften Current Biology, att tekniken ska kunna hjälpa personer med inlärningssvårigheter och dyskalkyli – räknesvårigheter.
Svensk forskning
I Sverige pågår också forskning kring hur man kan påverka minne och inlärning genom stimulering av hjärnan, men då i form av ljud.
Sverker Sikström är professor i kognitionspsykologi vid Lunds universitet, och har studerat hur auditivt brus påverkar kognitiva funktioner hos personer och framför allt barn som har svårt att koncentrera sig.
– Vår hypotes är att visst brus som når hjärnan via hörseln kan ha positiva effekter på flera olika områden i hjärnan. Framför allt på minnes- och kognitionsfunktioner, säger Sverker Sikström.
För lite dopamin försämrar koncentration
Personer med för låga halter av vissa signalsubstanser, så som dopamin, kan ha svårare att koncentrera sig och får ofta diagnosen ADHD.
Den låga dopaminhalten uppkommer genom att dopaminet sugs tillbaka till den sändande cellen, vilket skapar en slags fysisk tröskel för nervsignaler att kunna ta sig vidare till nästa nervcell, och ju mer dopamin som sugs tillbaka desto högre blir tröskeln.
– Men lägger man på högfrekvent brus kan signalen ta sig över tröskeln även vid låga halter dopamin, säger Sverker Sikström.
Stokastisk resonans fyrar av nervsignaler
Bruset framkallar ett fysiskt fenomen som forskarna kallar stokastisk resonans (SR), som innebär att en svag hjärnsignal förstärks av bruset. På det sättet kan bakgrundsljud med höga, diskanta toner kompensera dopaminbristen genom att sänka mottagarcellens reaktionströskel.
Och med ett fungerande signalsystem förbättras även hjärnfunktioner.
– I princip skulle dammsugarljud kunna förbättra minnet, men det fungerar dessvärre bara på personer med koncentrationssvårigheter, säger Sverker Sikström.
För personer utan koncentrationsproblem kan effekten snarare vara den motsatta.