科学者は脳トレーニングが本当に認知を改善するかどうかをテストします

主張は明白です：ビデオゲームをプレイして、より賢くなります。それにもかかわらず、警告は10年間行われましたが、約束を確認するための明確な科学的証拠はまだ未解決です。

新しい研究は、洗練された技術の使用がビデオゲームのトレーニングが脳を変えるという主張を解決するのに役立つと信じています。研究者はまた、認知トレーニングの恩恵を受ける可能性のある人と、認知に長期的で肯定的な効果をもたらす可能性が最も高い新しい方法を特定しています。

「私たちは、トレーニングによって認知能力がどのように、そしてなぜ変化するかをよりよく理解することで、その幅広い利益をよりよく活用できることを願っています」と英国の医学研究評議会のダンカンアスルは言います。 Astleは、認知神経科学協会（CNS）が最近ニューヨークで開催した年次会議で、脳トレーニングに関するシンポジウムの議長を務めました。

専門家によると、子供たちの作業記憶課題、および成人の非侵襲的脳刺激と認知訓練の組み合わせに関する新しい研究は、有望な結果を示しているという。これらの手法を実際のトレーニング介入に適用するには、より多くのテストが必要ですが、この研究は、より幅広いメリットをもたらすツールを開発するための神経科学的証拠のベースラインを提供しています。

専門家は、ワーキングメモリーは多くの脳トレーニング研究の鍵であると説明しています。

短期間に情報を心に留めておく能力は、私たちの日常生活の中心です。また、Astle氏は、「子供時代のワーキングメモリの違いは、教育の進歩を非常に強く予測できることを知っています。」

子供の頃に脳がどのようにワーキングメモリー機能を発達させるかについて長い間関心を持っていた認知神経科学者として、アストレは同僚と一緒に、子供の記憶をトレーニングすることが可能かどうかをテストしました。

最近発表された作業中 Journal of Neuroscience また、AstleがCNSカンファレンスで発表した、まだ未発表の新しい作業である彼のチームは、8歳から11歳までの作業を調査し、作業記憶を向上させました。

彼らは、トレーニングタスクがワーキングメモリー容量の改善をもたらしたことを発見しました。これは、脳磁図（磁場を使用して脳を画像化するMEG）からの測定にも反映され、脳が静止しているときの神経接続の強度の増加を示しています。

子供たちは、自宅のコンピューターから20回のトレーニングセッションを実行しました。ゲームでは、子供たちが空間情報または口頭の情報を短期間覚えて、この情報を進行中のタスクで使用する必要がありました。

たとえば、あるゲームでは、小惑星が画面を横切って渦巻くときに順番に点滅する小惑星の位置と順序を覚えていました。各試験の終わりに、子供たちは小惑星をクリックする必要がありました。

実験グループでは、子供たちが良くなるにつれてゲームが難しくなりました。 「子供たちは常に彼らの現在の能力の限界で働いていました」とアスルは言います。コントロールグループでは、ゲームの難易度は変わりませんでした。

MEGデータは、実験群の前頭頭頂頭筋ネットワークと外側後頭複合体および下側頭皮質との間の接続性に大きな変化を示しました。

「トレーニングは、子供たちが同様に構造化されているがトレーニングされていないタスクで戦略的に使用できる注意プロセスを強化すると思います」とAstleは言います。

「しかし、このトレーニングの幅広いメリットを実証していないことに注意することが重要です。」

8歳から11歳の年齢層は、「子供たちはかなり複雑なタスクを処理できるが、それでも大人のレベルのパフォーマンスにはほど遠いので、非常に良い。つまり、まだ十分な発達が残っていない」とAstleは言う。

「これは、ワーキングメモリーとトレーニング効果を理解するための本当に重要な年齢層だと思います。ただし、これらのプロセスを全期間にわたってよりよく理解する必要があるため、他の年齢範囲を研究している他のグループとどのように一致するかを調べるために、常により広範囲に文献を調査しています。」

科学者がtDCS（経頭蓋直流刺激）の有効性を評価しているため、穏やかな電気刺激も脳力を高める可能性があります。

「電流が神経活動にどのように影響するかはすぐには明らかではありませんが、一般的な意見では、どの電極をどこに配置するかによって、ニューロンが発火しやすくなったり、発火しにくくなったりします」とミシガン大学のジョンジョニデスは述べています。

JNSがCNS会議で発表した新しい研究で、彼と同僚は、tDCSがワーキングメモリに強力な効果を持ち、強化が数か月にわたって続くことを発見しました。

「これまでの調査では、tDCSがトレーニングを強化するかどうかについてはあいまいであり、そのトレーニング効果がどのくらい続くかについての長期的な調査はありませんでした」とJonides氏は言います。

新しい研究では、62人の参加者が右または左の前前頭皮質にランダムにtDCS刺激を受け取るか、視覚空間ワーキングメモリタスクの実行中に偽刺激を受け取りました。

7回のトレーニングセッションの後、tDCS刺激を受けた人は、トレーニングを完了してから数か月後でも、ワーキングメモリ機能が向上しました。彼らはまた、右前頭前野に刺激を受けた人は、訓練されていないタスクに作業記憶を移す選択的な能力を持っていることを発見しました。

「トレーニングの長期的な効果は完全に予想外でした」とJonides氏は言います。

「私たちはこれを大規模に調査しましたが、多くを見つけることは期待していませんでしたが、トレーニング効果が数か月も続くという事実は、tDCSを長期的な学習の強化に使用できるようになるため、意外で非常に挑発的です。」

ジョニデス氏によると、彼の研究はこれらの手法を理解する上でのデータポイントの1つにすぎず、脳刺激の研究はまだ初期の段階であるとのことです。複製と、他のトレーニングおよび転送タスクへの一般化は、長期的な影響と刺激の最適なターゲットをテストし続けるために必要です。

カリフォルニア大学サンフランシスコ校のAdam Gazzaley氏は、次のように述べています。「私たちは、多様な集団における作用のメカニズム、利益の移転、影響の持続可能性を理解することに焦点を当てた、高レベルで厳密な検証が必要です。

カンファレンスでは、ガスサリーは認知機能強化ツールとして「クローズドループ」ビデオゲームを開発および検証する取り組みを発表しました。閉ループアプローチにより、科学者は介入し、介入の影響を記録し、そのデータを再利用してプロセスを周期的に反復および最適化できます。

彼のチームは、tDCSとtACS（代替電流を使用）を使用して、基礎となる大脳皮質の可塑性を高めています。 「目標は、ゲームプレイ中に発生する学習プロセスを加速することです。特に損傷のある個人の場合」とガザリー氏は言います。

「このアプローチには大きな期待と興奮の理由がありますが、私たちはまだ初期段階にあり、開発と検証の両方の面で多くを学ぶ必要があります」とガザリー氏は言います。

それにもかかわらず、研究者たちは彼らの主張を裏付ける証拠がなければならないことを知っています。

悲しいことに、この分野を取り巻く誇大宣伝は、その科学的基盤とのつながりを失っています。その結果、全体の努力を捨てたくなります。それどころか、これは科学者が質の高いトレーニング研究に投資するように拍車をかける必要があると思います」とアストルは説明します。

出典：Cognitive Neuroscience Society / EurekAlert