你的注意力不集中嗎?麻省理工學院的神經學家給你提供了一個解決方案:調低你的阿爾法腦電波。
在一項新的研究中,研究人員發現,人們可以根據在執行特定任務時收到的神經反饋,控制自己的阿爾法腦電波來增強注意力。
研究發現,當受試者學會抑制大腦頂葉皮質一側的阿爾法波時,他們就能夠更好地關注出現在視野另一側的物體。這是研究人員第一次發現這種因果關系,這表明人們可能會通過神經反饋來學習提高注意力。
麻省理工學院麥戈文腦研究所所長Robert Desimone說:“人們對利用神經反饋來幫助患有各種腦失調和行為問題的人很感興趣。這是一種完全非侵入性的方式,來控制和測試不同類型大腦活動的作用。”
目前還不清楚這種效果能夠持續多久,也不知道其他類型的腦波是否也可以實現這種控制,比如與帕金森氏癥有關的β波。研究人員目前正在計劃進行更多的研究,以確定這種神經反饋訓練是否可以幫助患有注意力障礙或其他神經障礙的人。
DeSimone是這篇發表在12月4日的《神經元》雜志上的論文的資深作者。麥戈文研究所博士后Yasaman Bagherzadeh是這項研究的主要作者。麥戈文研究所前研究科學家Daniel Baldauf和首席研究科學家Dimitrios Pantazis也是這篇論文的作者。
阿爾法波和注意力
大腦中有數百萬個神經元,它們的組合電信號會產生被稱為腦波的振蕩。阿爾法波以8到12赫茲的頻率振蕩,被認為在過濾分散注意力的感覺信息方面起了作用。
之前的研究已經表明注意力和阿爾法腦波(特別是頂葉皮質的阿爾法腦波)之間有很強的相關性。在人類和動物研究中,阿爾法波的減少與注意力的增強有關。然而,Desimone說,目前還不清楚阿爾法波到底是控制注意力,還是只是其他控制注意力過程中出現的“副產品”。為了測試阿爾法波是否真的能調節注意力,研究人員設計了一個實驗,讓參與者在執行任務時得到阿爾法波的實時反饋。研究人員要求受試者觀看屏幕中央的光柵圖案,在觀看時要使用腦力來增加圖案的對比度,使其更明顯。
在這項任務中,研究人員使用腦磁圖(MEG)對受試者進行掃描,腦磁圖可以以毫秒的精度顯示大腦活動。研究人員測量了大腦頂葉皮質左右半球的阿爾法水平,并計算了兩個水平之間的不對稱程度。隨著兩個半球之間的不對稱性增加,光柵圖案變得更加明顯,給參與者提供了實時反饋。
雖然受試者沒有被告知任何正在發生的事情,但經過大約20次試驗(大約10分鐘),他們能夠增加圖案的對比度。腦磁圖結果表明,他們是通過控制阿爾法波的不對稱度做到這一點的。
“實驗結束后,受試者報告說他們知道自己在控制對比度,但不知道是如何做到的,”Bagherzadeh說。“我們認為做到這一點的基礎是有條件的學習——每當你做出一種行為并獲得獎勵時,你就開始強化這種行為。人們通常對自己的大腦活動沒有任何反饋,但當我們給他們提供反饋和獎勵時,他們就會通過練習來學習。”
雖然受試者沒有意識到自己是如何操縱腦電波的,但他們能夠做到這一點,從而使視野另一邊的注意力增強。當受試者看著屏幕中央的圖案時,研究人員在屏幕的兩邊都閃爍了幾個光點。參與者被告知要忽略這些閃光,研究人員測量了他們的視覺皮層對這些閃光的反應。
一組參與者接受了抑制左側大腦阿爾法波的訓練,而另一組參與者則接受了抑制右側大腦阿爾法波的訓練。在左側阿爾法降低的參與者中,他們的視覺皮質對屏幕右側的閃光表現出更大的反應,而右側阿爾法降低的參與者對左側的閃光反應更大。
Desimone說:“阿爾法的調節確實控制了人們的注意力,盡管他們并不清楚自己是如何做到這一點的。”
持久的影響
在神經反饋訓練結束后,研究人員要求受試者執行兩項額外的注意力任務,研究人員發現,之前注意力增強的效果依然存在。在一項實驗中,受試者被要求觀察與和之前神經反饋任務中相似的光柵圖案。在一些試驗中,他們事先被告知要注意某一側的視野,但在另一些試驗中,他們沒有得到任何指示。
當受試者被告知要注意某一側時,那么他們會根據這個提示來確定自己的觀察重點。但如果事先沒有得到任何提示,他們往往會更多地關注在之前神經反饋訓練中有利的那一邊。
在另一項任務中,參與者被要求觀看一幅圖像,如自然戶外場景、城市場景或計算機生成的分形形狀。通過跟蹤受試者的眼球運動,研究人員發現,人們花更多的時間盯著之前阿爾法波訓練他們注意力的一側。
Desimone說:“這些影響似乎可以持續很長時間。不過,還需要更多的研究來確定到底能夠持續多久。
小課堂拓展
阿爾法腦波
阿爾法腦波是四種基本腦波之一。在大腦中有時出現,有時消失。例如,在深睡情況下沒有阿爾法波;如果一個人在激動狀態下,或恐懼,憤怒時,大腦中也沒有阿爾法腦波。 它可以減少緊張感,壓力和焦慮,這樣也可以提高免疫能力。如果你想提高大腦工作效率,提高無論是運動表現還是其他方面的表現,你都可以借助阿爾法腦波的幫助。聽阿爾法腦波音樂可以提高大腦中阿爾法腦波。
阿爾法波音樂
阿爾法波音樂是屬于一種腦電波音樂。它是所謂一種8-14赫茲左右,每分鐘60-70節拍的音樂。它能把人們帶入到阿爾法腦波狀態,可用來開發大腦、激發潛能、協調身心。
阿爾法腦波音樂的作用
無論是大人或小孩長期聽α腦波音樂,大腦腦波就會保持在α波活動狀態。深埋在右腦當中的潛在能力就會被源源不斷的引發出來,腦內神經遞質吶腓肽增多,這時人就會充滿旺盛的精力;做事情就會處于高度的專注狀態;想問題時思維敏捷,思路開闊;記憶東西,過目不忘,輕松自然地就記住了。
當孩子走出家門,走進校園,您可能會擔心孩子是否被孤立、是否有協作能力、能不能吸引老師關注、能不能交到朋友;當孩子走進課堂,您可能又會擔心孩子注意力是否集中,對老師教授的內容是否感興趣,是否有創造力和自我學習能力,能不能取得好成績。其實,所有這一切都與孩子的核心素養——腦認知能力有關
腦認知能力代表著兒童大腦的思維能力,是他們接受信息、處理信息、整合信息并且付諸行動的一切智力活動的指揮棒。
但腦認知能力并不簡單等同于智力。智商是對大腦復雜能力的局部測量,它能夠代表一部分大腦的能力,卻常常無法反應全部、更難以追蹤大腦的成長。
舉個例子,幾個學習成績不好的孩子,一個學不好可能是因為智力有問題,而另一個可能是因為無法集中注意力(管控能力),還有一個可能是因為記憶力問題(后兩個孩子即使智力沒有問題,他們也會在學習生活上遇到這樣那樣的困難)。
因此,科學的腦認知測評成為兒童認知發展觀察和干預的重要工具。只有把握兒童認知能力,有針對性地助其提升,確保家長給予孩子的養育及老師所實施的教學與孩子的認知水平相匹配,才能更好地促進兒童的全面發展。
兒童發展教育三層次模型
如今,科技的發展已經為我們賦予了這樣一雙“慧眼”。利用最前沿的科學方法和可穿戴設備,我們能夠測量之前看不見的腦認知能力和社交溝通能力。以數據說話,呈現孩子能力各個維度的長板和短板,為家長和老師提供指導,不僅改變孩子的行為,而且有針對性地提升孩子的能力。
通過測評,我們能夠看到每個孩子身上展現出的不同特質,獲得個性化養育指南:如何科學看待孩子腦認知及社交溝通不同維度的長板和短板,在養育過程中有哪些注意事項,如何因材施教,有針對性地進行引導或訓練,提高孩子的核心素養。同時,還能通過對孩子腦認知及社交溝通能力進行追蹤和階段性整體評估,確保孩子各方面均衡發展。