Potenziare le capacità cognitive con l'allenamento cerebrale

Un nuovo studio presentato all'incontro annuale della Cognitive Neuroscience Society è uno di un numero crescente di esperimenti su come l'allenamento della memoria di lavoro può migliorare misurabilmente una gamma di abilità, dalla moltiplicazione nella tua testa alla lettura di un paragrafo complesso.

I ricercatori ipotizzano che esercizi di allenamento cerebrale che aumentano il numero di elementi che un individuo può ricordare in un breve periodo di tempo possono aumentare le prestazioni in altre attività di risoluzione dei problemi migliorando la comunicazione tra le diverse aree del cervello.

"Si ritiene che la memoria di lavoro sia una funzione cognitiva fondamentale su cui si basano molti tipi di cognizione di alto livello, tra cui la comprensione e la produzione del linguaggio, la risoluzione dei problemi e il processo decisionale", ha affermato Brad Postle, Ph.D., dell'Università del Wisconsin -Madison.

Il lavoro di vari neuroscienziati per documentare la "plasticità" del cervello - i cambiamenti causati dall'esperienza - insieme ai progressi tecnici nell'uso delle tecniche elettromagnetiche per stimolare il cervello e misurare i cambiamenti, hanno permesso ai ricercatori di esplorare il potenziale dell'allenamento della memoria di lavoro come mai prima d'ora, Egli ha detto.

L'esercizio cardine dell'allenamento cerebrale in questo campo è stato il compito "n-back", un compito impegnativo della memoria di lavoro che richiede a un individuo di destreggiarsi mentalmente diversi elementi contemporaneamente.

I partecipanti devono ricordare sia gli stimoli recenti che un numero crescente di stimoli precedenti (ad esempio, lo stimolo "1-back”, “2-back”, ecc.). Queste attività possono essere adattate per includere anche un componente audio o per ricordare più di un tratto degli stimoli nel tempo, ad esempio sia il colore che la posizione di una forma.

Attraverso una serie di esperimenti negli ultimi dieci anni, Susanne Jaeggi, Ph.D., dell'Università del Maryland, College Park, e altri hanno scoperto che i partecipanti che si allenano con compiti n-back nel corso di circa un mese per circa 20 i minuti al giorno non solo migliorano nel compito n-back stesso, ma sperimentano anche una piccola quantità di "trasferimento" ad altri compiti cognitivi su cui non si sono allenati.

Tuttavia, un'opinione ancora irrisolta (e controversa) riguarda i fattori che determinano se l'allenamento della memoria di lavoro si generalizzerà ad altri domini, così come il modo in cui il cervello cambia in risposta all'allenamento.

Per rispondere a queste domande, il gruppo di Postle ha utilizzato una nuova tecnica per applicare la stimolazione elettromagnetica al cervello delle persone che si sottopongono a un addestramento sulla memoria di lavoro.

Bornali Kundu, che lavora nel laboratorio di Postle, ha utilizzato la stimolazione magnetica transcranica (TMS) con l'elettroencefalografia (EEG) per misurare l'attività in circuiti cerebrali specifici prima e dopo l'allenamento con un'attività n-back.

"La nostra scoperta principale è stata che la formazione sull'attività n-back ha aumentato il numero di elementi che un individuo poteva ricordare in un breve periodo di tempo", ha detto Kundu.

I ricercatori hanno anche scoperto che questo aumento delle prestazioni della memoria a breve termine era associato a una migliore comunicazione tra aree cerebrali distanti, in particolare tra le aree cerebrali parietali e frontali.

"Il quadro generale sembra essere che la portata del trasferimento dell'addestramento a compiti non addestrati dipende dalla sovrapposizione dei circuiti neurali reclutati dai due", dice Kundu.

Molti neuroscienziati cognitivi ritengono che l'allenamento della memoria di lavoro possa aiutare in modo specifico le popolazioni cliniche, come i pazienti con ADHD.

"Se riusciamo a imparare le" regole "che governano come, perché e quando l'allenamento cognitivo può produrre miglioramenti che si generalizzano a compiti non addestrati, è possibile che si possano sviluppare terapie per pazienti affetti da malattie neurologiche o psichiatriche", ha detto Postle.

In effetti, i ricercatori hanno avuto successo con tale formazione per i bambini con ADHD, diminuendo i sintomi di disattenzione.

"Qui, il motivo per cui l'allenamento della memoria di lavoro può trasferirsi ai test di intelligenza fluida, nonché a una riduzione dei sintomi di iperattività associati all'ADHD, potrebbe essere dovuto al fatto che entrambi questi comportamenti complessi utilizzano alcuni degli stessi circuiti cerebrali utilizzati anche nell'esecuzione del compiti di formazione della memoria di lavoro ", ha detto Kundu.

"Le differenze individuali nelle prestazioni della memoria di lavoro sono state correlate a differenze individuali in numerose abilità del mondo reale come la comprensione della lettura, le prestazioni su test standardizzati e molto altro", ha detto.

"Non mi aspetterei che si verificassero gli stessi tipi di effetti di trasferimento che sono stati visti con l'allenamento della memoria di lavoro se un individuo praticava un compito che utilizzava una rete minimamente sovrapposta, come, ad esempio, sparare a tre puntatori - che presumibilmente utilizza diversi aree cerebrali come la corteccia motoria primaria e secondaria e il cervelletto. "

Jaeggi ha detto che è importante capire che le capacità cognitive non sono immutabili come alcuni potrebbero pensare.

"Anche se c'è certamente una componente ereditaria nelle capacità mentali, ciò non significa che non ci siano anche componenti che sono malleabili e rispondono all'esperienza e alla pratica", ha detto.

"Mentre cerchiamo di rafforzare le capacità di memoria di lavoro dei partecipanti nella nostra ricerca, ci sono anche altri percorsi possibili, come, ad esempio, allenamento fisico o musicale, meditazione, alimentazione o persino sonno."

Nonostante tutte le ricerche promettenti, ha detto Jaeggi, i ricercatori devono ancora comprendere molti aspetti di questo lavoro, come "le differenze individuali che influenzano gli effetti di allenamento e trasferimento, la questione di quanto durano gli effetti e se e come gli effetti si traducono in più impostazioni del mondo reale e, in definitiva, risultati accademici ".

Fonte: Cognitive Neuroscience Society

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