Eficiența stimulării creierului este determinată de capacitatea de învățare a unui individ, nu de vârstă

Pe măsură ce îmbătrânim, funcțiile noastre cognitive și motorii se deteriorează, afectând independența și calitatea vieții. În efortul de a ameliora sau chiar elimina aceste declinuri, cercetătorii au dezvoltat tehnologii promițătoare, printre care se numără și stimularea cerebrală neinvazivă. Una dintre aceste tehnici este stimularea transcraniană cu curent direct anodic (atDCS), care utilizează un curent electric constant și redus, aplicat prin electrozi pe scalp, pentru a modula activitatea neuronală fără a necesita intervenții chirurgicale sau implanturi.
Cu toate acestea, studiile asupra atDCS au produs rezultate neconsecvente, ceea ce a determinat cercetătorii să investigheze de ce unii indivizi răspund pozitiv la stimulare, în timp ce alții nu. Se pare că anumite factori individuali influențează receptivitatea la stimulare, iar vârsta a fost sugerată ca un factor important. Alte aspecte, cum ar fi abilitățile comportamentale de bază și experiența anterioară de învățare, pot juca, de asemenea, un rol semnificativ.

O echipă de oameni de știință condusă de Friedhelm Hummel de la EPFL a identificat un factor crucial care afectează răspunsul individual la atDCS: capacitățile native de învățare. Ei au investigat modul în care aceste capacități influențează efectul stimulării cerebrale aplicate în timpul învățării unei sarcini motorii. Descoperirile lor sugerează că indivizii cu mecanisme de învățare mai puțin eficiente beneficiază mai mult de pe urma stimulării, în timp ce cei cu strategii de învățare optime pot experimenta efecte negative.

Studiul a implicat 40 de participanți: 20 de adulți de vârstă mijlocie (50-65 de ani) și 20 de adulți mai în vârstă (peste 65 de ani). Fiecare grup a fost împărțit în subgrupuri care au primit fie atDCS activ, fie o stimulare placebo. Pe parcursul a zece zile, participanții au practicat acasă o sarcină de tastare cu degetele, concepută pentru a studia învățarea secvențelor motorii, în timp ce primeau atDCS. Sarcina implica reproducerea unei secvențe numerice folosind o tastatură, cu accent pe viteză și acuratețe.

Cercetătorii au utilizat un model de învățare automată, antrenat pe un set de date public, pentru a clasifica participanții ca „învățăcei optimi” sau „învățăcei suboptimi”, bazându-se pe performanța lor inițială. Acest model a avut ca scop prezicerea celor care ar beneficia de atDCS, pe baza capacității lor de a integra eficient informațiile despre sarcină în stadiile incipiente ale antrenamentului.

Rezultate

Rezultatele au arătat că învățăceii suboptimi, care erau aparent mai puțin eficienți în internalizarea sarcinii în stadiile timpurii ale învățării, au experimentat o îmbunătățire accelerată a acurateței în timpul executării sarcinii atunci când au primit atDCS. Acest efect nu a fost limitat la o anumită categorie de vârstă, învățăcei suboptimi fiind identificați și printre indivizii mai tineri.

În schimb, participanții cu strategii de învățare optime, indiferent de vârstă, au prezentat chiar o tendință negativă în performanță atunci când au primit atDCS. Această diferență sugerează că stimularea cerebrală este mai benefică pentru indivizii care inițial întâmpină dificultăți în sarcinile motorii. Astfel, atDCS pare să aibă o calitate restaurativă mai degrabă decât una de îmbunătățire, ceea ce are implicații importante pentru reabilitare.

Primul autor al studiului, Pablo Maceira, a subliniat că utilizarea metodelor avansate de învățare automată a permis dezlegarea influenței diferiților factori asupra efectelor individuale ale stimulării cerebrale. Aceasta deschide calea pentru maximizarea efectelor stimulării în rândul subiecților și pacienților individuali.

Studiul implică faptul că, pe termen lung, se pot dezvolta protocoale personalizate de stimulare cerebrală pentru a maximiza beneficiile în funcție de nevoile specifice ale individului, mai degrabă decât pe baza unor trăsături comune precum vârsta. Această abordare ar putea conduce la intervenții mai eficiente bazate pe stimulare cerebrală, care să țintească mecanisme specifice ce susțin învățarea. Acest lucru este deosebit de relevant în contextul neuroreabilitării, unde baza principală este reînvățarea abilităților pierdute din cauza unei leziuni cerebrale, cum ar fi după un accident vascular cerebral sau o leziune cerebrală traumatică.

Profesorul Hummel a menționat că, în viitor, clinicienii ar putea utiliza o versiune avansată a algoritmului lor pentru a determina dacă un pacient va beneficia de o terapie bazată pe stimulare cerebrală, cu scopul de a îmbunătăți efectele neuroreabilitării și de a personaliza tratamentul.

sursa: News Medical