Ο εγκέφαλος των μωρών «χτυπά» πιο αργά από τον δικό μας, κάτι που μπορεί να τους βοηθήσει να μάθουν
Όταν ένα μωρό προσπαθεί να κατανοήσει αυτό που έχει δει, η δραστηριότητα του εγκεφάλου του φαίνεται να «χτυπά» σε πιο αργό ρυθμό από ότι στους ενήλικες, κάτι που μπορεί να τους βοηθήσει να μαθαίνουν συνεχώς νέες έννοιες.
Ο εγκέφαλός μας επεξεργάζεται τα αισθητηριακά ερεθίσματα χρησιμοποιώντας δίκτυα νευρώνων. Αν ένας νευρώνας λάβει ένα αρκετά ισχυρό σήμα από έναν άλλο νευρώνα, μεταδίδει το σήμα σε περισσότερους νευρώνες, παράγοντας συγχρονισμένα κύματα ηλεκτρικής δραστηριότητας, όπου πολλοί νευρώνες εναλλάσσουν καταστάσεις ενεργοποίησης και σιγής.
Τέτοιες εγκεφαλικές κυματομορφές συμβαδίζουν με διάφορες συχνότητες. Όταν μια συγκεκριμένη περιοχή του εγκεφάλου εμφανίζει ένα εύρος συχνοτήτων ταυτόχρονα, μια μεγαλύτερη αναλογία των νευρώνων της μπορεί να συγχρονιστεί με ορισμένες συχνότητες περισσότερο από άλλες. Για παράδειγμα, προηγούμενες μελέτες δείχνουν ότι ο οπτικός φλοιός των ενηλίκων εμφανίζει ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων όταν οι άνθρωποι βλέπουν πράγματα, αλλά αναλογικά περισσότεροι νευρώνες φαίνεται να συγχρονίζονται με κύματα στα 10 hertz, ή κύκλους ανά δευτερόλεπτο.
Για να μάθουν αν το ίδιο ισχύει και για τα βρέφη, ο Moritz Köster από το Πανεπιστήμιο του Ρέγκενσμπουργκ στη Γερμανία και οι συνάδελφοί του συγκέντρωσαν 42 μωρά ηλικίας 8 μηνών μέσω των γονέων τους. Η ομάδα κατέγραψε τη δραστηριότητα του εγκεφάλου των βρεφών – χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια τοποθετημένα στο τριχωτό της κεφαλής τους – ενώ παρακολουθούσαν δεκάδες φιλικά καρτούν τερατάκια που εμφανίζονταν στην οθόνη για 2 δευτερόλεπτα το καθένα, για περίπου 15 λεπτά.
Οι ερευνητές εκμεταλλεύτηκαν το γεγονός ότι οι εγκεφαλικές κυματομορφές τείνουν να παλμούν σε συγχρονισμό με γρήγορα αναβοσβήνοντες εικόνες, παρέχοντας έναν τρόπο να δοκιμάσουν πόσοι νευρώνες συγχρονίζονται με διάφορες συχνότητες στις οπτικές περιοχές του εγκεφάλου του βρέφους. Συγκεκριμένα, αναβόσβηναν κάθε τέρας ανάβοντας και σβήνοντας σε οκτώ συχνότητες, που κυμαίνονταν από 2 έως 30 hertz.
Αναλύοντας τις εγγραφές εγκεφάλου, η ομάδα διαπίστωσε ότι ο οπτικός φλοιός παρήγαγε κύματα συγχρονισμένης δραστηριότητας σε συγχρονισμό με τα αναβοσβήνοντα καρτούν. Ωστόσο, οι εγκεφαλικές κυματομορφές ενεργοποιούνταν περισσότερο στα 4 hertz, κάτι που υποδηλώνει ότι περισσότεροι νευρώνες συγχρονίζονται με αυτή τη συχνότητα αναβοσβήματος από ότι με άλλες.
Επιπλέον, αυτό το σήμα των 4 hertz ήταν παρόν στο φόντο ακόμα και όταν ο εγκέφαλος προσαρμοζόταν στο να βλέπει αναβοσβήσιμο σε άλλες συχνότητες, όπως 15 hertz. «Αυτό που είναι πραγματικά ενδιαφέρον είναι ότι ακόμα και αν διεγείρεις σε όλες τις διαφορετικές συχνότητες, πάντα βρίσκεις την αντίδραση στα 4 hertz», λέει ο Köster.
Αυτός ο ρυθμός εμπίπτει σε μια ομάδα συχνοτήτων που είναι γνωστές ως θήτα, η οποία έχει συνδεθεί με την ανάπτυξη νέων εννοιών, επομένως μπορεί να βοηθήσει τα βρέφη να μάθουν από αυτά που βλέπουν. «Υποδηλώνει ότι τα βρέφη βρίσκονται σε μια διαρκή κατάσταση μάθησης», λέει ο Köster.
Υποστηρίζοντας αυτήν την ιδέα, οι ερευνητές επίσης βρήκαν ότι οι εγκεφαλικές κυματομορφές των 4 hertz, αλλά όχι αυτές σε άλλες συχνότητες, στον οπτικό φλοιό φαινόταν να επεκτείνονται σε νευρωνικά κυκλώματα σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται στη διαμόρφωση εννοιών, κάτι που υποδηλώνει ότι αυτά τα κύματα μεταδίδουν οπτικές πληροφορίες σε περιοχές που χτίζουν γνώση.
Επαναλαμβάνοντας το πείραμα σε επτά ενήλικες, οι ερευνητές επιβεβαίωσαν προηγούμενα ευρήματα ότι οι οπτικοί εγκεφαλικοί τους κύκλοι ενεργοποιούνται πιο έντονα από μια συχνότητα 10 hertz και ανακάλυψαν ότι αυτή η συχνότητα ήταν παρούσα στο φόντο ανεξαρτήτως του ρυθμού με τον οποίο αναβόσβηναν τα καρτούν.
Οι ενήλικες έχουν ήδη βιώσει πολλά πράγματα, οπότε το οπτικό μέρος του εγκεφάλου τους φαίνεται να είναι ρυθμισμένο να «χτυπά» σε υψηλότερη συχνότητα, η οποία, σύμφωνα με μελέτες, μπορεί να τους βοηθά να αποκλείουν μη σημαντικές πληροφορίες και να εστιάζουν στην ανάκτηση εννοιολογικής γνώσης, λέει ο Köster.
Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για να διαπιστωθεί αν η έκθεση σε εικόνες που αναβοσβήνουν στα 4 hertz θα μπορούσε να ενισχύσει την ικανότητα των βρεφών να μαθαίνουν νέες έννοιες, λέει η Emily Jones από το Birkbeck, Πανεπιστήμιο του Λονδίνου. Η ομάδα ελπίζει να μάθει περισσότερα για αυτό σε μια ξεχωριστή συνεχιζόμενη μελέτη, λέει ο Köster.