01/02/2023 - 13:24
Cientistas mostraram pela primeira vez que sintonizar brevemente o ciclo de ondas cerebrais individuais de uma pessoa antes de ela realizar uma tarefa de aprendizado aumenta drasticamente a velocidade com que as habilidades cognitivas melhoram. O estudo foi publicado na revista Cerebral Cortex.
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Calibrar as taxas de entrega de informações para corresponder ao ritmo natural de nossos cérebros aumenta nossa capacidade de absorver e se adaptar a novas informações, de acordo com a equipe por trás do trabalho.
Pesquisadores da Universidade de Cambridge (Reino Unido) dizem que essas técnicas podem nos ajudar a manter a neuroplasticidade com idade avançada e promover o aprendizado ao longo da vida.
Flutuações simuladas
“Cada cérebro tem seu próprio ritmo natural, gerado pela oscilação de neurônios trabalhando juntos”, disse a professora Zoe Kourtzi, autora sênior do estudo, que atua no Departamento de Psicologia da Universidade de Cambridge. “Simulamos essas flutuações para que o cérebro esteja em sintonia consigo mesmo – e no melhor estado para florescer.”
“A plasticidade do nosso cérebro é a capacidade de reestruturar e aprender coisas novas, construindo continuamente padrões anteriores de interações neuronais. Ao aproveitar os ritmos das ondas cerebrais, pode ser possível melhorar o aprendizado flexível ao longo da vida, desde a infância até a idade adulta”, afirmou Kourtzi.
As descobertas serão exploradas como parte do Centro de Aprendizagem ao Longo da Vida e Cognição Individualizada, uma colaboração de pesquisa entre Cambridge e a Nanyang Technological University (NTU, em Cingapura).
Os neurocientistas usaram sensores de eletroencefalografia (EEG) ligados à cabeça para medir a atividade elétrica no cérebro de 80 participantes do estudo e amostrar os ritmos das ondas cerebrais.
Pulso óptico
A equipe fez leituras de ondas alfa. A faixa intermediária do espectro de ondas cerebrais, essa frequência de onda tende a dominar quando estamos acordados e relaxados.
As ondas alfa oscilam entre 8 e 12 hertz: um ciclo completo a cada 85-125 milissegundos. No entanto, cada pessoa tem sua própria frequência alfa de pico dentro desse intervalo.
Os cientistas usaram essas leituras para criar um “pulso” óptico: um quadrado branco piscando em um fundo escuro no mesmo ritmo da onda alfa individual de cada pessoa.
Os participantes receberam uma dose de 1,5 segundo de pulso personalizado para definir seu cérebro trabalhando em seu ritmo natural – uma técnica chamada “arrastamento” – antes de serem apresentados a uma tarefa cognitiva complicada e rápida: tentar identificar formas específicas dentro de uma enxurrada de desordem visual.
Um ciclo de ondas cerebrais consiste em um pico e um vale. Alguns participantes receberam pulsos correspondentes ao pico de suas ondas, alguns ao vale, enquanto outros obtiveram ritmos aleatórios ou no ritmo errado (um pouco mais rápido ou mais lento). Cada participante repetiu mais de 800 variações da tarefa cognitiva, e os neurocientistas mediram a rapidez com que as pessoas melhoraram.
Intervenção simples
A taxa de aprendizado para aqueles presos no ritmo certo foi pelo menos três vezes mais rápida do que para todos os outros grupos. Quando os participantes retornaram no dia seguinte para completar outra rodada de tarefas, aqueles que aprenderam muito mais rápido sob treinamento mantiveram seu nível de desempenho mais alto.
“Foi emocionante descobrir as condições específicas de que você precisa para obter esse impulso impressionante no aprendizado”, disse a primeira autora, drª Elizabeth Michael, agora na Unidade de Cognição e Ciências do Cérebro da Universidade de Cambridge.
“A intervenção em si é muito simples, apenas uma breve oscilação na tela, mas quando atingimos a frequência certa e o alinhamento de fase correto, parece ter um efeito forte e duradouro.”
É importante ressaltar que os pulsos de arrastamento precisam coincidir com o vale de uma onda cerebral. Os cientistas acreditam que esse é o ponto de um ciclo em que os neurônios estão em um estado de “alta receptividade”.
Sincronização mãe-bebê
“Sentimos como se estivéssemos constantemente prestando atenção ao mundo, mas na verdade nossos cérebros tiram instantâneos rápidos e então nossos neurônios se comunicam uns com os outros para reunir as informações”, disse a coautora profª Victoria Leong, da NTU e do Departamento de Pediatria da Universidade de Cambridge. “Nossa hipótese é que, combinando a entrega de informações com a fase ideal de uma onda cerebral, maximizamos a captura de informações porque é quando nossos neurônios estão no auge da excitabilidade.”
Trabalhos anteriores do laboratório Baby-LINC de Leong mostram que as ondas cerebrais de mães e bebês se sincronizam quando eles se comunicam. Leong acredita que o mecanismo neste último estudo é tão eficaz porque reflete a maneira como aprendemos quando bebês.
“Estamos explorando um mecanismo que permite que nosso cérebro se alinhe a estímulos temporais em nosso ambiente, especialmente sinais comunicativos como fala, olhar e gesto que são trocados naturalmente durante as interações entre pais e bebês”, disse Leong. “Quando os adultos falam com crianças pequenas, eles adotam a fala dirigida à criança – uma forma lenta e exagerada de falar. Este estudo sugere que a fala dirigida à criança pode ser uma forma espontânea de combinar a velocidade e atrelar as ondas cerebrais mais lentas das crianças para apoiar o aprendizado.”
Sistemas simples
Os pesquisadores dizem que, embora o novo estudo tenha testado a percepção visual, é provável que esses mecanismos sejam de “domínio geral”: aplicados a uma ampla gama de tarefas e situações, incluindo o aprendizado auditivo.
Eles argumentam que aplicações potenciais para o arrastamento de ondas cerebrais podem soar como ficção científica, mas são cada vez mais viáveis. “Embora nosso estudo tenha usado máquinas complexas de EEG, agora existem sistemas simples de faixa de cabeça que permitem medir as frequências cerebrais com bastante facilidade”, disse Kourtzi. “As crianças agora aprendem muito na frente das telas. Pode-se imaginar o uso de ritmos de ondas cerebrais para melhorar aspectos de aprendizagem para crianças que lutam em salas de aula regulares, talvez devido a déficits de atenção.”
Outras aplicações iniciais do arrastamento de ondas cerebrais para aumentar o aprendizado podem envolver o treinamento em profissões em que o aprendizado rápido e a tomada de decisões rápidas são vitais, como pilotos ou cirurgiões. “As simulações de realidade virtual são agora uma parte efetiva do treinamento em muitas profissões”, afirmou Kourtzi. “A implementação de pulsos que sincronizam com as ondas cerebrais nesses ambientes virtuais pode dar uma vantagem aos novos alunos ou ajudar aqueles que estão se retreinando mais tarde na vida.”
