Wpływ terapii tDCS na poprawę uczenia się języka obcego u zdrowych osób

Wprowadzenie

Wykorzystanie technik nieinwazyjnej stymulacji mózgu (NIBS) znacznie wzrosło w ciągu ostatnich dwóch dekad. NIBS umożliwia bezpieczne i nieinwazyjne modulowanie procesów nerwowych zarówno u osób ze zdrowym mózgiem, jak i u osób z zaburzeniami neurologicznymi/neuropsychiatrycznymi. Techniki te można wykorzystać do modulowania potencjałów błony neuronalnej poprzez przyłożenie słabego prądu elektrycznego do skóry głowy za pomocą gąbek nasączonych solą fizjologiczną. tDCS moduluje aktywność neuronów poprzez słaby prąd stały (zwykle od 1 do 2 mA) dostarczany do skóry głowy, wywołując długotrwałe funkcjonalne następstwa w mózgu.

TDCS wykazuje zdolność do modulowania aktywności korowej i pobudliwości zarówno podczas, jak i po zakończeniu stymulacji, w sposób odwracalny, za pomocą prądu elektrycznego o niskiej intensywności (<3 mA). Kilka badań wykazało, że tDCS oddziałuje na potencjały czynnościowe błony poprzez prądy anodowe (depolaryzujące) i katodowe (hiperpolaryzujące). Ponadto, w zależności od celów zastosowania tDCS, można zastosować oba rodzaje prądu (stymulacja bipolarna) lub tylko jeden z nich (anodowy lub katodowy) z elektrodą neutralną.

W 2008 roku Floel i in. zastosowali tDCS na grupie zdrowych dorosłych uczestników i zaobserwowali, że może poprawić uczenie się nie-słów. Od tego czasu kilka badań koncentrowało się na różnych umiejętnościach językowych, w tym na płynności słownej; nazewnictwo; wyszukiwanie słów; i/lub słownictwo. Co więcej, pomimo zmienności wyników, tDCS może wzmocnić fazę uczenia się umiejętności językowych. Wykazali to Simonsmeier i in. (2018) w metaanalizie, która obejmowała 246 wielkości efektów z 35 badań dotyczących umiejętności językowych (nazywanie obrazów, rozumienie zdań, słownictwo, przypominanie faktów, płynność słowna i inne miary kompetencji) (n = 161) oraz umiejętności matematycznych (arytmetyka umysłowa, porównanie wielkości, oszacowanie linii liczbowych i inne miary kompetencji) (n = 85). Znaleźli dowody na pozytywny wpływ modulacji neuronalnej na fazę uczenia się umiejętności językowych i matematycznych (ogólna d Cohena = 0,343), które wykazały korzystny wpływ tDCS na kompetencje językowe.

W niedawnym przeglądzie metaanalitycznym ujęto 9 badań kontrolowanych z randomizacją, opublikowanych w latach 2008-2020 i dotyczących wpływu terapii tDCS na procesy uczenia się języków obcych (przy użyciu uczenia się nie-słów, sztucznej gramatyki lub zadań ze słownictwa obcego). Żadne z badań nie zgłosiło istotnych skutków ubocznych stymulacji. Średnia całkowita wielkość efektu (g Hedgesa) wyniosła 0,51, z 95-procentowym przedziałem ufności (CI) między 0,356 a 0,664.

Ogólny wpływ tDCS na sukces w nauce języka

Wyniki ogólnej dokładności uczenia się wydają się wskazywać, że tDCS ma pozytywny wpływ na procesy uczenia się języków obcych u zdrowych uczestników. Ogólna wielkość efektu (g Hedgesa) w dokładności uczenia się języka wyniosła 0,50 (95% CI = 0,289 – 0,713; p = 0,0006). Wyniki te wykazały ogólny umiarkowany wpływ tDCS na procesy uczenia się języków obcych u zdrowych osób dorosłych.

Wpływ tDCS na czasy odpowiedzi

Wyniki wykazały nieistotną średnią ogólną wielkość efektu (g = 0,50, 95% CI = – 0,184 – 1,18; p = 0,103) oraz umiarkowany, ale nieistotny poziom heterogeniczności (Q = 6,08, p = 0,108; I2 = 50,6%). Wyniki te mogą wskazywać, że tDCS nie ma wpływu na szybkość uczenia się lub odpowiedzi w powiązanych zadaniach uczenia się języka.

Czas trwania efektów wzmocnienia tDCS tydzień po stymulacji

Wyniki wykazały nieistotną, umiarkowaną ogólną wielkość efektu (g = 0,54, 95% CI = -0,12 – 1,20; p = 0,07) oraz niski i nieistotny poziom heterogeniczności (Q = 2,15, p = 0,342; I2 = 6,8%). Wyniki te mogą wskazywać, że możliwe korzyści z tDCS nie były już zauważalne siedem dni po jednorazowym zastosowaniu.

Omówienie

Przeanalizowano badania, w których wykorzystano zadania uczenia się nie-słów, sztucznej gramatyki i słownictwa języków obcych oraz zastosowane techniki tDCS. Można stwierdzić istotny umiarkowany wpływ tDCS na ogólny proces uczenia się (dokładność). Efekty tDCS były nieistotne dla czasów odpowiedzi i uczenia się po jednym tygodniu od stymulacji. W związku z tym ogólne wyniki wskazują na istotny umiarkowany wpływ nieinwazyjnej elektrycznej modulacji mózgu na procesy uczenia się języka obcego, ale brak istotnych korzyści w zakresie czasów reakcji lub efektów długoterminowych, gdy zastosuje się tDCS na obszary mózgu powiązane z językiem (obszar Wernickego, obszar Broki, lewy obszar czołowo-skroniowy) przez 20–25 min.

Chociaż omawiana tutaj metaanaliza wpływu tDCS na procesy uczenia się języków obcych jest pierwszą, jaka kiedykolwiek powstała, istotne pozytywne wyniki są spójne i porównywalne z wcześniejszymi przeglądami systematycznymi analizującymi wpływ tDCS na język. Poprzednia metaanaliza omawiała wpływ pojedynczej sesji tDCS na język u zdrowych dorosłych i wykazała istotny wpływ na przetwarzanie języka w porównaniu ze stymulacją pozorowaną. Simonsmeier i in. (2018) stwierdzili silny wpływ tDCS na miary fazy uczenia się języka (d = 0,712), pokazując, że tDCS wydaje się mieć silniejszy wpływ, jeśli jest podawany w fazie wykonywania testu językowego.

W niewielu badaniach donoszono o wpływie tDCS na retencję nowo nauczonej informacji; w tych, które wykazały taki wpływ, przeprowadzono tygodniową obserwację. W omawianej metaanalizie tylko trzy z wybranych badań przedstawiły dane z obserwacji po tygodniu od zastosowania tDCS. Niemniej jednak, do tygodnia po sesji stymulacyjnej zaobserwowano pozytywny trend w kierunku zwiększonej retencji nowo poznanych informacji. Wyniki te mogą wynikać z zastosowania wielokrotnych sesji stymulacyjnych, które okazały się bardziej korzystne. Może to być również spowodowane wpływem tDCS na mózg. Według literatury, tDCS może ułatwiać reaktywację neuronów podczas snu lub pomagać w konsolidacji nowych informacji w czasie.

W badaniach stwierdzono, że lata nauki uczestników mogły wpłynąć na wzmacniający efekt tDCS w zakresie nabywania drugiego lub obcego języka, ponieważ uczestnicy z większą liczbą lat nauki mieli silniejsze efekty wzmacniające. Wyniki te są zgodne z obserwacjami dokonanymi przez Berryhilla i Jonesa (2012) w badaniu, w którym zastosowali tDCS u zdrowych osób starszych w celu poprawy pamięci roboczej. Zaobserwowali, że uczestnicy z dłuższym okresem nauki osiągali lepsze wyniki podczas otrzymywania stymulacji niż ci, którzy mieli krótszą edukację. Może to wynikać z korzystnych efektów edukacji w tworzeniu rezerwy poznawczej. Wiele badań omawia korzyści płynące z edukacji we wczesnych stadiach demencji lub innych chorób neurodegeneracyjnych, które zmniejszają negatywny wpływ tych chorób. Ponadto badania neuroobrazowe wykazały, że większa liczba lat edukacji przyczynia się do wzmocnienia sieci neuronowych. Jednocześnie wyższy poziom edukacji może ułatwić korzystanie z alternatywnych obwodów mózgowych. W związku z tym można zaobserwować pozytywny efekt moderujący edukacji, ponieważ wyższe wykształcenie może zwiększać potencjalne korzyści płynące z tDCS, a zwłaszcza pomagać osobom z wyższym poziomem wykształcenia poprzez wzmocnienie sieci neuronowych.

Wnioski

Wydaje się, że tDCS może mieć pozytywny wpływ na procesy związane z nauką innego języka. Jednak nadal należy przeprowadzić więcej badań na ten temat. Większość opublikowanych artykułów skupia się wyłącznie na wpływie, jaki tDCS może mieć na pomiary językowe już po jednej sesji stymulacyjnej. W kolejnych badaniach należałoby przeprowadzić więcej sesji stymulacyjnych w celu poprawy potencjału tDCS w uczeniu się języków obcych.

To może Ciebie zainteresować

Aby umówić się na wizytę diagnostyczną i wstępną sesję terapeutyczną, prosimy o kontakt telefoniczny lub mailowy.

+48 503 526 907

centrumneuroterapii@gmail.com

Zachodniopomorskie Centrum Neuroterapii

ul. 3 Maja 25-27, piętro II, gabinet 311.
70-215 Szczecin
NIP: 8522666280