Gli scienziati verificano se il Brain Training migliora davvero la cognizione

Le affermazioni sono chiare: gioca ai videogiochi e diventa più intelligente. Tuttavia, sebbene le ammonizioni siano state fatte per un decennio, chiare prove scientifiche per confermare la promessa sono ancora in sospeso.

Una nuova ricerca ritiene che l'uso di una tecnologia sofisticata aiuterà a risolvere l'affermazione secondo cui l'addestramento ai videogiochi cambia il cervello. I ricercatori stanno anche identificando chi potrebbe trarre vantaggio dalla formazione cognitiva e dai nuovi metodi che hanno maggiori probabilità di produrre effetti positivi e duraturi sulla cognizione.

"Ci auguriamo che comprendendo meglio come e perché le capacità cognitive vengono alterate dalla formazione, possiamo sfruttare meglio i suoi benefici più ampi", afferma Duncan Astle del Medical Research Council nel Regno Unito. Astle ha presieduto il simposio sulla formazione del cervello durante la recente conferenza annuale della Cognitive Neuroscience Society (CNS) a New York.

Nuovi studi sui compiti di memoria di lavoro nei bambini e sull'accoppiamento della stimolazione cerebrale non invasiva con l'allenamento cognitivo negli adulti stanno mostrando risultati promettenti, affermano gli esperti. Sebbene siano necessari ulteriori test per applicare queste tecniche agli interventi di formazione nel mondo reale, gli studi forniscono una base di prove neuroscientifiche per lo sviluppo di strumenti che producono benefici più ampi.

Gli esperti spiegano che la memoria di lavoro è fondamentale per molti degli studi sull'allenamento del cervello.

La capacità di trattenere le informazioni nella mente per brevi periodi di tempo è fondamentale per la nostra vita quotidiana. E, afferma Astle, "sappiamo che le differenze nella memoria di lavoro durante l'infanzia sono predittori incredibilmente forti del progresso educativo".

In qualità di neuroscienziato cognitivo da tempo interessato a come il cervello sviluppa capacità di memoria di lavoro durante l'infanzia, Astle ha deciso con i colleghi di testare se è possibile addestrare la memoria di un bambino.

In un lavoro recentemente pubblicato in Journal of Neuroscience e anche un lavoro nuovo, ancora inedito, presentato da Astle alla conferenza CNS, il suo team ha studiato compiti in bambini di età compresa tra 8 e 11 anni per aumentare la memoria di lavoro.

Hanno scoperto che le attività di allenamento hanno prodotto miglioramenti nella capacità di memoria di lavoro che si sono riflessi anche nelle misurazioni prese dalla magnetoencefalografia (MEG, che utilizza i campi magnetici per visualizzare il cervello), mostrando una maggiore forza della connettività neurale quando il cervello era a riposo.

I bambini hanno svolto 20 sessioni di formazione, ciascuna di circa 30 minuti e con 8 giochi, dal computer di casa. I giochi richiedevano ai bambini di ricordare le informazioni spaziali o verbali per brevi periodi di tempo e di utilizzare queste informazioni in un'attività in corso.

Ad esempio, un gioco prevedeva di ricordare le posizioni e l'ordine degli asteroidi che lampeggiavano in sequenza mentre vorticavano sullo schermo. Alla fine di ogni prova, i bambini dovevano fare clic sugli asteroidi in ordine.

Nel gruppo sperimentale, i giochi sono diventati più difficili man mano che i bambini miglioravano; "I bambini venivano sempre lavorati ai limiti delle loro attuali capacità", dice Astle. Nel gruppo di controllo, la difficoltà dei giochi è rimasta la stessa.

I dati MEG hanno mostrato cambiamenti significativi alla connettività tra le reti frontoparietali e il complesso occipitale laterale e la corteccia temporale inferiore in quelli del gruppo sperimentale.

"Riteniamo che la formazione migliori un processo di attenzione che i bambini sono in grado di utilizzare strategicamente su compiti strutturati in modo simile ma non addestrati", dice Astle.

"Ma è importante notare che non abbiamo dimostrato i benefici più ampi di questa formazione".

La fascia di età dagli 8 agli 11 anni è "molto buona perché i bambini sono in grado di gestire compiti piuttosto complessi, e tuttavia sono ancora lontani dai livelli di prestazioni degli adulti, cioè c'è ancora molto da fare per lo sviluppo", dice Astle.

“Riteniamo che questa sia una fascia di età davvero importante in cui comprendere la memoria di lavoro e gli effetti dell'allenamento. Tuttavia, c'è un grande bisogno di comprendere meglio questi processi nel corso della vita, quindi esploriamo sempre la letteratura in modo più ampio per vedere come i nostri risultati si adattano ad altri gruppi che studiano altre fasce di età ".

Una lieve stimolazione elettrica può anche aumentare la potenza del cervello poiché gli scienziati stanno valutando l'efficacia della tDCS (stimolazione transcranica a corrente continua), una tecnica di stimolazione cerebrale non invasiva che prevede il passaggio di una corrente continua molto debole attraverso il cervello.

"Anche se non è immediatamente chiaro come la corrente influenzi l'attività neurale, l'opinione prevalente è che renda i neuroni più suscettibili all'attivazione, o meno suscettibili, a seconda di quale elettrodo è posizionato e dove", afferma John Jonides dell'Università del Michigan.

In un nuovo lavoro che Jonides ha presentato alla conferenza CNS, lui e colleghi hanno scoperto che tDCS ha un effetto robusto sulla memoria di lavoro, con miglioramenti che durano nel corso di mesi.

"La ricerca precedente è stata equivoca sul fatto che la tDCS migliori la formazione e non ci sono state indagini a lungo termine sulla durata di tale effetto di formazione", dice Jonides.

Nel nuovo studio, 62 partecipanti hanno ricevuto in modo casuale la stimolazione tDCS alla corteccia prefrontale destra o sinistra o hanno ricevuto una stimolazione fittizia durante l'esecuzione di un compito di memoria di lavoro visuospaziale.

Dopo 7 sessioni di formazione, coloro che hanno ricevuto la stimolazione tDCS avevano aumentato le capacità di memoria di lavoro, anche diversi mesi dopo aver completato la loro formazione. Hanno anche scoperto che coloro che ricevono stimolazione sulla corteccia prefrontale destra avevano la capacità selettiva di trasferire la memoria di lavoro a compiti non addestrati.

"L'effetto di lunga durata della formazione è stato completamente inaspettato", afferma Jonides.

"Abbiamo studiato questo in gran parte per scherzo, non aspettandoci di trovare molto, ma il fatto che l'effetto dell'addestramento duri fino a mesi è sia sorprendente che molto provocatorio perché apre l'uso di tDCS per il miglioramento dell'apprendimento a lungo termine".

Jonides dice che il suo studio è solo un punto di dati nella comprensione di queste tecniche, osservando che sono ancora i primi giorni di studio della stimolazione cerebrale. La replica e la generalizzazione ad altre attività di formazione e trasferimento sono necessarie per continuare a testare gli impatti a lungo termine e i migliori obiettivi per la stimolazione.

"Abbiamo bisogno di una convalida rigorosa e di alto livello che si concentri sulla comprensione del meccanismo di azione, sul trasferimento dei benefici e sulla sostenibilità degli effetti nelle diverse popolazioni", afferma Adam Gazzaley dell'Università della California, San Francisco.

Alla conferenza, Gassaley ha presentato gli sforzi per sviluppare e convalidare i videogiochi "a circuito chiuso" come strumenti di miglioramento cognitivo. L'approccio a ciclo chiuso consente agli scienziati di intervenire, registrare l'impatto dell'intervento e quindi riutilizzare i dati per iterare e ottimizzare ciclicamente il processo.

Il suo team sta usando tDCS e tACS (con corrente alternativa) per aumentare la plasticità nella corteccia cerebrale sottostante. "L'obiettivo è accelerare il processo di apprendimento che si verifica durante il gioco, soprattutto per gli individui con danni", afferma Gazzaley.

"C'è una grande promessa e motivo di entusiasmo in questo approccio, ma siamo ancora agli inizi e abbiamo molto da imparare sia dal punto di vista dello sviluppo che della convalida", afferma Gazzaley.

Tuttavia, i ricercatori sanno che devono avere prove a sostegno delle loro affermazioni.

“Purtroppo l'hype che circonda il campo ha perso il contatto con le sue basi scientifiche. Di conseguenza, si è tentati di abbandonare l'intera impresa. Al contrario, penso che questo debba spronare gli scienziati a investire in studi di formazione di alta qualità ", spiega Astle.

Fonte: Cognitive Neuroscience Society / EurekAlert