کنترل توجه به کمک امواج مغز

آیا در توجه کردن روی یک موضوع خاص مشکل دارید؟ شاید دانشمندان علوم اعصاب مؤسسه‌ی فناوری ماساچوست (MIT) راه‌حلی برای شما داشته باشند: دستکاری امواج آلفا در مغز.

در مطالعه‌ای جدید، پژوهشگران دریافتند که افراد می‌توانند با کنترل امواج آلفای مغز خود براساس بازخورد عصبی که هنگام انجام یک وظیفه‌ی خاص دریافت می‌کنند، توجه خود را تقویت کنند. این مطالعه نشان داد که وقتی افراد یاد می‌گرفتند امواج آلفا را در یکی از نیمکره‌های قشر آهیانه‌ای خود سرکوب کنند، می‌توانستند به اجسامی که در سمت مخالف میدان بینایی آن‌ها ظاهر می‌شد، بهتر توجه کنند. این نخستین باری است که این رابطه‌ی علت‌و‌معلولی دیده می‌شود و نشان می‌دهد که شاید افراد بتوانند یاد بگیرند تا ازطریق بازخوردهای عصبی توجه خود را بهبود بخشند. رابرت دسیمون، مدیر مؤسسه‌ی پژوهش‌های مغز مک‌گاورن می‌گوید:

علاقه‌ی زیادی به استفاده از بازخوردهای عصبی برای کمک به افراد دچار اختلالات مغزی و مشکلات رفتاری مختلف وجود دارد. این روشی کاملا غیرتهاجمی برای کنترل و آزمایش نقش انواع مختلف فعالیت‌های مغز است.

هنوز مشخص نیست که اثرات یادشده تا چه مدت ممکن است تداوم داشته باشد و اینکه آیا این نوع کنترل می‌تواند درمورد انواع دیگر امواج مغزی مانند امواج بتا که با بیماری پارکینسون ارتباط دارد، به‌کار آید یا خیر. پژوهشگران اکنون درحال برنامه‌ریزی برای انجام مطالعات دیگری در این مورد هستند که آیا این نوع آموزش بازخورد عصبی می‌تواند به افراد دچار اختلالات توجه یا دیگر اختلالات عصبی کمک کند یا نه.

میلیون‌ها نورون در مغز وجود دارد و ترکیب سیگنال‌های الکتریکی آن‌ها نوساناتی را در مغز ایجاد می‌کند که به آن‌ها امواج مغزی گفته می‌شود. اعتقاد بر این است که امواج آلفا که در فرکانس ۸ تا ۱۲ هرتز نوسان می‌کنند، در فیلتر کردن اطلاعات حسی پرت‌کننده‌ی حواس نقش داشته باشند. مطالعات پیشین همبستگی قوی را بین توجه و امواج مغزی آلفا به‌خصوص در قشر آهیانه‌ای نشان داده‌اند. در مطالعات انسانی و حیوانی، کاهش در فعالیت امواج آلفا با افزایش توجه مرتبط بوده است. اگرچه این موضوع مشخص نیست که آیا امواج آلفا توجه را کنترل می‌کنند یا فقط محصول جانبی فرایند دیگری هستند که کنترل‌کننده‌ی توجه است.

پژوهشگران برای بررسی این موضوع که آیا امواج آلفا واقعا توجه را تنظیم می‌کنند، آزمایشی را طراحی کردند که در آن به افراد در هنگام انجام یک وظیفه، بازخوردی عصبی در زمان واقعی داده می‌شد. از افراد شرکت‌کننده خواسته شد به یک الگوی شبکه‌وار در مرکز صفحه‌ی نمایش نگاه کنند و به آن‌ها گفته می‌شد که از تلاش ذهنی برای افزایش کنتراست الگو در هنگام نگاه کردن به آن استفاده کرده و آن را نمایان‌تر کنند. طی این کار، مغز افراد با استفاده از مگنتوانسفالوگرافی (MEG) که فعالیت مغز را با دقت میلی‌ثانیه‌ای نشان می‌دهد، مورد اسکن قرار می‌گرفت. پژوهشگران سطوح فعالیت امواج آلفا را در هر دو نیمکره‌ی راست و چپ قشر آهیانه‌ای اندازه‌گیری کرده و میزان عدم تقارن بین دو سطح را محاسبه کردند. با افزایش عدم تقارن بین دو نیمکره، الگوی شبکه‌ای بیشتر نمایان می‌شد و بازخوردی در زمان واقعی برای شرکت‌کنندگان مهیا می‌شد.

اگرچه به شرکت‌کنندگان چیزی درمورد آنچه اتفاق می‌افتاد، گفته نشده بود، پس از حدود ۲۰ آزمایش (که تقریبا ۱۰ دقیقه طول می‌کشید)، آن‌ها قادر بودند که کنتراست الگو را افزایش دهند. نتایج MEG نشان می‌داد که آن‌ها این کار را با کنترل عدم تقارن در امواج آلفای مغز خود انجام می‌دادند. یاسمن باقرزاده، یکی از پژوهشگران مطالعه می‌گوید:

پس از آزمایش، شرکت‌کنندگان می‌گفتند، می‌دانستند که درحال کنترل کنتراست هستند اما از چگونگی این کار آگاهی نداشتند. ما فکر می‌کنیم اساس این موضوع، یادگیری شرطی است. هر زمان که رفتاری را انجام داده و پاداش بگیرید، آن رفتار را تقویت می‌کنید. مردم معمولا هیچ بازخوردی روی فعالیت مغزی خود ندارند اما وقتی ما چنین چیزی را برایشان فراهم کنیم، آن‌ها با تمرین آن را یاد می‌گیرند.

اگرچه شرکت‌کنندگان از نحوه‌ی دستکاری امواج مغزی خود آگاه نبودند، اما توانستند آن را انجام دهند و این موفقیت به افزایش توجه در سمت مخالف میدان بینایی ترجمه شد. وقتی شرکت‌کنندگان به الگوی موجود در مرکز صفحه‌ی نمایش نگاه می‌کردند، پژوهشگران نقطه‌هایی از نور را در هر طرف صفحه ایجاد می‌کردند. به شرکت‌کنندگان گفته شده بود که این نورها را نادیده بگیرند، اما پژوهشگران چگونگی واکنش قشر بینایی آن‌ها به نورهای مذکور را اندازه‌گیری کردند.

دستکاری امواج آلفا واقعا توجه افراد را کنترل می‌کرد، با اینکه آن‌ها درک روشنی از چگونگی انجام این کار نداشتند.

پس از پایان جلسات آموزش بازخورد عصبی، از شرکت‌کنندگان خواسته شد تا دو وظیفه را که شامل توجه می‌شد، انجام دهند و مشخص شد که افزایش توجه ماندگار است. در آزمایشی از افراد خواسته شد که به یک الگوی شبکه‌وار شبیه چیزی که هنگام وظیفه‌ی بازخورد دیده بودند، نگاه کنند تا الگوی موجود در تصویر پدیدار شود. در برخی از آزمایش‌ها به آن‌ها از قبل گفته می‌شد که به یک سمت میدان بینایی توجه کنند درحالی‌که در برخی دیگر جهتی به آن‌ها داده نمی‌شد. وقتی به شرکت‌کنندگان گفته می‌شد که به یک سمت توجه کنند، این دستورالعمل عامل اصلی مؤثر در منطقه‌ای بود که به آن نگاه می‌کردند. اما در موقعیتی که از قبل به آن‌ها هیچ سرنخی داده نمی‌شد، آن‌ها توجه بیشتر را به سمتی مبذول می‌داشتند که در جریان آموزش بازخورد یاد گرفته بودند.

در یک کار دیگر از شرکت‌کنندگان خواسته می‌شد تا به تصویری مانند یک منظره‌ی طبیعی، صحنه‌ی شهر یا یک تصویر هندسی پر پیچ‌و‌خم کامپیوتری نگاه کنند. پژوهشگران با ردیابی حرکات چشم شرکت‌کنندگان دریافتند که افراد زمان بیشتری را صرف نگاه کردن به سمتی می‌کنند که امواج مغزی به آن‌ها آموزش داده بود که به آن توجه کنند. دسیمون می‌گوید:

این موضوع که به‌نظر می‌رسد اثرات ماندگار باشند، امیدوار‌کننده است.

با این حال، برای تعیین مدت ماندگاری این اثرات باید مطالعات بیشتری انجام شود.

نتایج این پژوهش در مجله‌ی Neuron منتشر شده است.