آیا تحریک غیرتهاجمی مغز یا tDCS، یادگیری زبان را بهبود می بخشد؟
در این جا، نکات مهم مقالات مختلفی که اخیرا در ژورنالهای علمی معتبر مانند Cognitive neuroscience، Neuroscience و غیره به چاپ رسیده است را بررسی می کنیم. تا درنهایت به پاسخ این سوال برسیم که آیا تحریک غیرتهاجمی مغز یا tDCS، یادگیری زبان را بهبود می بخشد؟
طبق نتایج پژوهش های اخیر، تحریک مغز با جریان مستقیم از طریق جمجمه (tDCS) یک روش تحریک قشری غیرتهاجمی و بدون درد است. با توجه به قطبیت جریان عبوری، تحریک پذیری مغز یا می تواند افزایش (آنودال) یا کاهش (کاتدی) یابد.
روش tDCS آنودال، تحریک پذیری نورون های حرکتی قشری را افزایش می دهد. فرآیند یادگیری حرکتی، بینایی و غیره را حتی در داوطلبان سالم بهبود می بخشد.
شواهد اخیر همچنین نشان می دهد:
روش tDCS آنودال، ممکن است عملکرد حرکتی را در بیماران سکته مغزی مزمن افزایش دهد. بنابراین، اثر tDCS آنودال، برای بهبود عملکردهای حرکتی به طور قطعی ثابت شده است.
با این حال، مطالعات انجام شده در خارج از حوزه حرکتی، تا به امروز کم است.
تاثیر تحریک به کمک tDCS بر یادگیری زبان
گزارش های مقدماتی در مورد بهبود تسلط کلامی و توانایی حافظه فعال کلامی در افراد سالم وجود دارد. یکی از زمینه هایی که به ویژه افزایش عملکرد قابل توجهی نشان داده است، یادگیری زبان است.
در حوزه بالینی، پس از سکته مغزی، توانایی تکلم بیمار به طور قابل توجهی به ناتوانی دائمی و رنج عاطفی در بیماران منجر می شود. بنابراین، اگر یادگیری زبان و توانایی تکلم با تکنیک tDCS قابل ارتقاء باشد، بسیار هیجان انگیز است.
در یکی از جدیدترین مطالعات حال حاضر، محققان تاثیر تکنیک tDCS را بر نیمکره غالب زبان و بهبود یادگیری زبان در داوطلبان سالم بررسی کردند. آنها tDCS را روی قشر تمپورال فوقانی چپ (منطقه ورنیکه) اعمال کردند. می دانیم که این بخش در پردازش زبان نقش دارد.
در این مطالعه، پژوهشگران، برای اولین بار از جریان آندی استفاده کردند.
نتایج این پژوهش:
نشان دادند که جریان عبوری بوسیله تکنیک tDCS از نیمکره چپ، به طور قابل توجهی یادگیری واژگان جدید را در افراد سالم بهبود می بخشد. این یافته ها نشان می دهد که تحریک غیرتهاجمی مغز، همراه با آموزش، می تواند یادگیری زبان را در افراد سالم به طور معناداری تقویت کند. محققان می گویند این روش در افرادی که مبتلا به آفازی مزمن ناشی از ضایعات مغزی هستند نیز بسیار موثر است.
فشار خون افراد، ضربان قلب، و همچنین رتبه بندی خلق و خوی آنها مطابق با مطالعات قبلی بود. به همین ترتیب، سبک های پاسخ در شرایط مختلف تحریک مشابه بودند.
بنابراین اثرات مثبت tDCS در یادگیری زبان به طور انتخابی و به دلیل افزایش حساسیت برای شناسایی موارد متناسب به طور صحیح و رد موارد نادرست بود.
زمان واکنش بین تحریکات آند و کاتد متفاوت نبود. پس نشان می دهد که اثر مفید tDCS آند در یادگیری، ناشی از افزایش حساسیت عصبی در یک مسیر حسی نیست.
مطالعات قبلی در مورد تحریک غیر تهاجمی مغز (tDCS) و زبان
تاکنون، تحریک غیر تهاجمی قشر در حین انجام وظایف مربوط به زبان، عمدتا با تحریک مغناطیسی فرا جمجمه ای (TMS) انجام شده است. در اینجا، از دو استراتژی استفاده شده است.
در مورد اول، سعی شد با تحریک ساختارهای مربوط به زبان در افراد سالم، پردازش زبان را مستقیماً تسهیل کنند. با این حال، نتایج در افراد، کوچک، کوتاه مدت و بسیار متغیر بود.
این روش هرگز به حوزه بالینی ترجمه نشده است. رویکرد دوم مبتنی بر مفهوم رقابت نیمکره ای است. این روش از طریق افزایش غیر مستقیم پردازش زبان با مهار نیمکره غالب در افراد سالم و در بیماران آفازی عمل می کند.
اگرچه اولین نتایج امیدوار کننده در بیماران مبتلا به آفازی مزمن پس از TMS روی ناحیه بروکا سمت راست گزارش شده است. اما قبل از نتیجه گیری قطعی، مطالعات بزرگتر، کنترل شده و تصادفی مورد نیاز است.
با استفاده ازtDCS، فقط دو مطالعه پیشگام تا به امروز تسلط کلامی و عملکرد حافظه فعال کلامی را در افراد سالم گزارش کرده اند. در مطالعه اخیر، در اصل اثر tDCS بر علائم حرکتی در سکته مغزی بررسی شد. بیماران مبتلا به آفازی، به طور غیر منتظره ای در آزمون زبان، پیشرفت کردند.
روش:
این مطالعه شامل یک گروه کنترل و یک گروه بیماران سکته مغزی بود. در آنها تاثیر تکنیک tDCS بررسی شد. بنابراین سوال اساسی در مورد این بود که آیا تحریک مغز می تواند یادگیری زبان را تقویت کند یا خیر.
منطقه گیجگاهی- آهیانه ای یا Temporo-parietal اطلاعات گوناگونی را دریافت می کند. این بخش در ادغام پیش بینی های بینایی، حسی و شنوایی نقش دارد. تکرار لغات مختلف در طول زندگی توسط افراد مختلف از طریق شنوایی به ذهن ما منتقل می شود. همین مورد نقش مهمی در یادگیری دایره واژگان ما دارد.
ما این فرایند یادگیری زبان طبیعی را در وظیفه یادگیری واژگان خود شبیه سازی کردیم. یعنی افراد بایست دانش معنایی موجود را (که توسط تصاویر شی نمایه می شود) با توالی های واج جدید مرتبط می کردند.
نتایج این بررسی، از نتایج قبلی ما پشتیبانی می کنند.
نتایج تصویربرداری MRI، نشان داد فعالیت در یک شبکه عصبی شامل منطقه گیجگاهی-آهیانه ای چپ، که واسطه دستیابی به موارد غیرقابل پیش بینی کلمه-شی در افراد سالم است تعدیل شده است.
مطالعات قبلی در این زمینه نیز نشان داده بود که مناطق مروبط به پردازش زبان در بخش های خلفی مغز (سمت چپ) از نظر عملکرد برای پردازش یک واژه نامه ذهنی که قبلاً بدست آمده، مرتبط هستند.
آنها جایگاه های کنترل نیمکره چپ را تحریک نکردند. زیرا برای هر داوطلب حداکثر سه جلسه یادگیری در نظر گرفته شده بود. از طرفی، نتایج نشان داد که تحریک یک مکان متفاوت در نیمکره چپ، اثرات مشابهی در یادگیری زبان داشت.
بنابراین مطالعات آینده باید جایگاه های های کنترل دیگر را بررسی کند. به عنوان مثال، مناطق پیشانی تحتانی چپ (منطقه بروکا). علاوه بر این، باید تأثیر tDCS، روی وظایف مختلف زبانی، به عنوان مثال، یادگیری گرامر، در مناطق مربوط به زبان در نیمکره چپ ارزیابی شود.
مکانیسم های مربوط به یادگیری پیشرفته با کمکtDCS:
با شکل گیری خاطرات جدید یا کسب مهارت های جدید، با تغییر در فعالیت عصبی و تحریک پذیری همراه است. آنها ممکن است تغییراتی را در قدرت سیناپسی (ارتباط بین سلول های عصبی) منعکس کنند.
به عنوان مثال، تقویت طولانی مدت وابسته به گیرنده که با دستکاری موفقیت آمیز قشر، انجام شد. برای بهبود فرایندهای یادگیری در انسان در تحقیقات نورو فارماکولوژیک، تحریک پذیری را با TMS بهبود بخشید.
روش tDCS جایگزین جالبی برای این روشها ارائه می دهد. زیرا در مقایسه با TMS، غیرتهاجمی و بدون درد است. البته در مقایسه با روش های دارویی نیز، بدون عوارض جانبی جدی است.
از نظر فیزیولوژیکی، ثابت شده است که tDCS آندی، احتمالاً با دپلاریزاسیون غشای سلول های عصبی همراه است. این باعث افزایش تحریک پذیری طولانی مدت قشر می شود.
علاوه بر این، نشان داده شده است که عوارض جانبی برانگیخته به گیرنده های NMDA وابسته است. بنابراین، فرض می کنند که اساس یادگیری آن با LTP و LTD مشابه است.
به طور خلاصه
روش TDCS آندی، دارای پتانسیل بهبود دهنده یادگیری است. مکانیسم عمل آن براساس افزایش تحریک پذیری قشر و تعدیل انعطاف پذیری وابسته به گیرنده NMDA است. هر دو مکانیسم، روند یادگیری زبان را تسهیل می کنند. این اثر تسهیل و تعدیل می تواند به طور مستقیم بر روی منطقه ورنیکه یا به طور غیر مستقیم از طریق ساختارهای متصل ایجاد شود.
برای درمان مشکلات حرکتی و یا تقویت یادگیری زبان به کمک tDCS، ما در مرکز سلامت مغز دانا در کنارتان هستیم. با ما در تماس باشید.
منبع: https://direct.mit.edu/jocn/article/20/8/1415/4545/Noninvasive-Brain-Stimulation-Improves-Language
درباره نویسنده
خجسته رحیمی جابری، پژوهشگر دکترای تخصصی علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز و نویسنده وب سایت انستیتو سلامت مغز دانا. زمینه کاری تخصصی ایشان مشکلات حافظه و آلزایمر است وی بیش از 20 مقاله معتبر بین المللی در این زمینه به چاپ رسانده است. می توانید پژوهش های او را در اینجا (کلیک کنید) دنبال کنید.