为了完成自己的研究,研究人员招募了36名英语为母语的成年人,使用声音大脑实验室研发出来的一套用来研究语言学习神经生物学机制的任务,通过自然语言示例,来训练他们识别普通话的四个声调。在这四个声调中,英语作为母语的人能够轻易分辨出其中两种。受试者会接受到与这两种声调匹配的细微tVNS,结果发现,受试者在分辨这两种声调方面取得了快速进步。训练结束后,与佩戴tVNS设备但没有接受刺激的对照组相比,接受刺激的受试者的声调分类能力平均提高了 13%,并且达到能力峰值的速度也快了两倍。“大家一致认为成年人无法学习新语言的声音模式,但我们以往的研究已经表明,并非人人如此。”Chandrasekaran说,“在这项研究中,我们正真看到 tVNS 诱导缩小了个体差异,缩小的幅度要比我在其他干预方式中看到的更多。”“这一方法可能填平语言学习能力中天赋的差异。”Leonard说,“通常来说,一旦人们觉得新语言非常难学,他们可能就会灰心;但如果你能让他们在第一阶段的学习效果提升13%到15%,他们可能更愿意学下去。”现在,研究人员正在测试使用tVNS展开更长时间的学习是否会影响受试者的学习能力,从而分辨出英语为母语的人更难辨认的另外两种声调,因为在当前研究中,这一能力并没有正真获得显著提升。
数十年来,迷走神经刺激一直被用来治疗癫痫,最近也证明能给其他一系列疾病带来益处,包括从抑郁症到炎症疾病,尽管我们尚不了解这些益处的具体机制。但是,大部分这些发现都用到了侵入式刺激,包括植入胸部的脉冲生成器。与此相比,使用简单的非侵入式迷走神经刺激来促进能力的大幅度的提高有望实现更廉价、更安全的临床和商业应用。研究人员猜测,tVNS 通过增强大脑大片区域中神经递质的信号传导,暂时强化对呈现的听觉刺激的注意力,从而促进长期学习,最终提升学习能力。这一机制还需要更加多的研究来验证。“我们用一种完全安全的、非侵入式的方式展示稳健的学习效果,可能使该技术延用至更广泛的消费者身上和医学应用领域内,比如中风后的康复过程。”Chandrasekaran说,“下一步我们将要理解其中的神经机制,建立一套理想的刺激参数,以实现最大限度的大脑可塑性。我们大家都认为tVNS 是增强大脑受损个体康复能力的有效工具。”
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