뇌파 리듬으로 조정하면 성인의 학습이 크게 가속화됩니다.

• 신경 펄스의 자연스러운 속도로 정보를 전달하면 학습 능력이 가속화된다는 것을 보여주는 첫 번째 연구입니다.
• 개인 뇌파 주파수에서 간단한 1.5초 시각적 신호를 받은 참가자는 인지 작업 향상에 있어 최소 3배 더 빨랐습니다.
• 참가자들이 다음날 다시 테스트를 받았을 때, 더 빨리 개선된 사람들은 여전히 ​​좋았습니다. 학습이 중단되었습니다.
• 신경과학자에 따르면 최적의 리듬을 위한 두뇌 준비는 우리가 평생 동안 빠른 학습자로 남아 있고, 학습 장애가 있는 사람들을 돕고, 훈련 시뮬레이션에서 전문가에게 우위를 제공하는 데 도움이 될 수 있습니다.

과학자들은 학습 작업을 수행하기 전에 개인의 개별 뇌파 주기를 잠깐 조정하면 인지 능력이 향상되는 속도가 극적으로 향상된다는 것을 처음으로 보여주었습니다.

연구 팀에 따르면 우리 뇌의 자연스러운 속도와 일치하도록 정보 전달 속도를 조정하면 새로운 정보를 흡수하고 적응하는 능력이 향상됩니다.

케임브리지 대학 연구원들은 이러한 기술이 우리가 훨씬 더 나중에 “신경가소성”을 유지하고 평생 학습을 발전시키는 데 도움이 될 수 있다고 말합니다.

“각각의 뇌는 함께 작동하는 뉴런의 진동에 의해 생성되는 고유한 자연스러운 리듬을 가지고 있습니다. “우리는 이러한 변동을 시뮬레이션하여 뇌가 스스로 조화를 이루고 번성할 수 있는 최상의 상태가 되도록 했습니다.”

“우리 뇌의 가소성은 새로운 것을 재구성하고 학습하는 능력으로, 이전의 신경 상호 작용 패턴을 지속적으로 구축합니다. 뇌파 리듬을 활용함으로써 유아기부터 노년기에 이르기까지 수명 전반에 걸쳐 유연한 학습을 ​​향상시키는 것이 가능할 수 있습니다.”라고 Kourtzi는 말했습니다.

저널에 발표된 연구 결과 대뇌 피질Middle for Lifelong Studying and Individualized Cognition: Cambridge와 싱가포르의 NTU(Nanyang Technological College) 간의 연구 협력의 일환으로 탐구될 것입니다.

신경 과학자들은 80명의 연구 참가자의 뇌에서 전기적 활동을 측정하고 뇌파 리듬을 샘플링하기 위해 머리에 부착된 뇌파 검사(또는 EEG) 센서를 사용했습니다.

팀은 알파파를 측정했습니다. 뇌파 스펙트럼의 중간 범위인 이 파동 주파수는 우리가 깨어 있고 편안할 때 우세한 경향이 있습니다.

알파파는 8~12헤르츠 사이에서 진동합니다. 전체 주기는 85~125밀리초마다 한 번입니다. 그러나 모든 사람은 해당 범위 내에서 자신의 최대 알파 주파수를 가지고 있습니다.

과학자들은 이 판독값을 사용하여 광학 “펄스”를 생성했습니다. 각 사람의 개별 알파파와 동일한 속도로 어두운 배경에서 깜박이는 흰색 사각형입니다.

참가자들은 1.5초 분량의 개인화된 펄스를 받아 뇌가 자연스러운 리듬으로 작동하도록 설정했습니다. 이 기술은 “동행”이라는 기술입니다. 그 전에 까다로운 인지 과제가 제시됩니다. .

뇌파 주기는 최고점과 최저점으로 구성됩니다. 일부 참가자는 파동의 최고점, 일부는 최저점과 일치하는 맥박을 받았고, 일부 참가자는 임의적이거나 잘못된 속도(조금 더 빠르거나 더 느림)의 리듬을 받았습니다. 각 참가자는 800개 이상의 인지 작업 변형을 반복했으며 신경과학자들은 사람들이 얼마나 빨리 개선되는지 측정했습니다.

올바른 리듬에 고정된 사람들의 학습 속도는 다른 모든 그룹보다 적어도 3배 더 빨랐습니다. 참가자들이 다음 날 또 다른 작업을 완료하기 위해 돌아왔을 때, 동조 하에서 훨씬 더 빨리 배운 사람들은 더 높은 성과 수준을 유지했습니다.

“이렇게 인상적인 학습 향상을 얻는 데 필요한 특정 조건을 발견하는 것은 흥미로웠습니다.”라고 현재 케임브리지의 인지 및 뇌 과학 유닛에 있는 제1저자인 엘리자베스 마이클 박사는 말했습니다.

“개입 자체는 매우 간단합니다. 화면에 잠깐 깜박일 뿐이지만 올바른 주파수와 올바른 위상 정렬에 도달하면 강력하고 지속적인 효과가 있는 것 같습니다.”

중요한 것은 동조 펄스가 뇌파의 저점에 맞춰야 한다는 것입니다. 과학자들은 이것이 뉴런이 “높은 수용성” 상태에 있는 주기의 지점이라고 생각합니다.

“우리는 마치 우리가 끊임없이 세상에 주의를 기울이는 것처럼 느끼지만, 사실 우리의 뇌는 빠른 스냅샷을 찍고 우리의 뉴런은 정보를 함께 묶기 위해 서로 통신합니다. 소아과.

“우리의 가설은 정보 전달을 뇌파의 최적 단계에 맞추면 정보 캡처를 극대화할 수 있다는 것입니다. 이 때 뉴런이 흥분성이 최고조에 달할 때이기 때문입니다.”

Leong의 Child-LINC 연구실의 이전 연구에서는 엄마와 아기의 뇌파가 의사소통할 때 동기화된다는 것을 보여줍니다. Leong은 이 최신 연구의 메커니즘이 우리가 유아로서 학습하는 방식을 반영하기 때문에 매우 효과적이라고 믿습니다.

“우리는 우리의 뇌가 우리 환경의 시간적 자극, 특히 부모와 아기 사이의 상호 작용 중에 자연스럽게 교환되는 말, 시선, 몸짓과 같은 의사 소통 단서에 정렬할 수 있는 메커니즘을 활용하고 있습니다.”라고 Leong은 말했습니다.

“성인이 어린 아이들에게 말할 때 그들은 느리고 과장된 말하기 형식인 아동 지향적인 언어를 사용합니다. 이 연구는 어린이가 지시하는 언어가 학습을 지원하기 위해 어린이의 느린 뇌파를 동반하고 속도를 일치시키는 자발적인 방법일 수 있음을 시사합니다.”

연구원들은 새로운 연구가 시각적 인식을 테스트했지만 이러한 메커니즘은 청각 학습을 포함하여 광범위한 작업과 상황에 적용되는 “도메인 일반”일 가능성이 있다고 말합니다.

그들은 뇌파 동조에 대한 잠재적인 응용이 공상 과학 소설처럼 들릴 수 있지만 점점 더 달성 가능하다고 주장합니다. “우리 연구에서는 복잡한 EEG 기계를 사용했지만 이제는 뇌 주파수를 매우 쉽게 측정할 수 있는 간단한 헤드밴드 시스템이 있습니다.”라고 Kourtzi는 말했습니다.

“이제 아이들은 스크린 앞에서 많은 학습을 합니다. 아마도 주의력 결핍으로 인해 일반 교실에서 어려움을 겪는 어린이의 학습 측면을 향상시키기 위해 뇌파 리듬을 사용하는 것을 상상할 수 있습니다.”

학습을 촉진하기 위한 브레인 웨이브 엔트레인먼트의 다른 초기 응용 프로그램에는 조종사나 외과 의사와 같이 빠른 학습과 빠른 의사 결정이 필수적인 직업 훈련이 포함될 수 있습니다. “가상 현실 시뮬레이션은 이제 많은 직업 훈련의 효과적인 부분입니다.”라고 Kourtzi는 말했습니다.

“이러한 가상 환경에서 뇌파와 동기화되는 펄스를 구현하면 새로운 학습자에게 우위를 제공하거나 나중에 재교육하는 데 도움이 될 수 있습니다.”

참조: Elizabeth Michael, Lorena Santamaria Covarrubias, Victoria Leong 및 Zoe Kourtzi, 2022년 11월 9일, “두뇌의 리듬에 따른 학습: 지각적 결정을 위한 개별화된 동조 강화 학습”, 대뇌 피질.
DOI: 10.1093/cercor/bhac426