יעילות הגירוי המוחי תלויה ביכולת הלמידה, לא בגיל

ככל שאנו מתבגרים, התפקודים הקוגניטיביים והמוטוריים שלנו מידרדרים, ומשפיעים על העצמאות ואיכות החיים. בין הטכנולוגיות שמטרתן לפתור בעיה זו, גירוי זרם ישר טרנסגולציוני אנודי (atDCS) הוא בעל עניין מיוחד. שיטה זו משתמשת בזרם חשמלי חלש כדי לווסת את פעילות הנוירונים, ללא צורך בהתערבות כירורגית.

עם זאת, מחקרי atDCS הראו תוצאות סותרות. סיבה אחת נחשבת להבדלים ברגישות אישית לגירוי, שעשויים להיות תלויים בגורמים כמו גיל, יכולות בסיסיות וניסיון קודם. כדי להגיע לשורש הבעיה הזו, מדעני EPFL בראשות פרידהלם הומל חקרו כיצד יכולות למידה טבעיות משפיעות על יעילות ה-atDCS.

ממצאים מרכזיים של המחקר

מחקר שפורסם בכתב העת npj Science of Learning מראה כי:

• אנשים עם אסטרטגיות למידה פחות יעילות (לומדים לא אופטימליים) מרוויחים יותר מגירוי, ומראים שיפורים מואצים בדיוק במשימות.
• אלו שהם בתחילה לומדים יעילים יותר (לומדים אופטימליים) עלולים אף לחוות השפעות שליליות מגירוי.

ממצא זה מאשר כי ל-atDCS יש השפעה משקמת ולא משפרת, דבר שחשוב במיוחד לשיקום עצבי.

מֵתוֹדוֹלוֹגִיָה

המדענים גייסו 40 משתתפים: 20 בגיל העמידה (50-65 שנים) ו-20 קשישים (מעל גיל 65). הקבוצות חולקו לאלו שקיבלו גירוי אקטיבי ואלו שקיבלו פלצבו. המשתתפים ביצעו מטלת הקשות רציפה (למידה מוטורית) במשך 10 ימים.

באמצעות אלגוריתם למידת מכונה, המשתתפים סווגו כלומדים אופטימליים או תת-אופטימליים בהתבסס על ביצועיהם הראשוניים, מה שאפשר להם לחזות מי מהם ייהנה מגירוי.

מסקנות

• לומדים לא אופטימליים שיפרו את דיוק המשימות מהר יותר תחת שיעורי בית ספר למדעי המחשב (atDCS).
• לומדים אופטימליים הראו נטייה להידרדרות בביצועיהם כאשר נחשפו לגירויים.
• השפעות הגירוי לא היו תלויות בגיל המשתתפים.

עתיד היישום

ממצאים אלה עשויים לשנות את הגישה לשיקום עצבי ולצורות טיפול אחרות. במקום גישה אחת שמתאימה לכולם, המדענים מציעים לפתח פרוטוקולי גירוי מותאמים אישית המותאמים לצרכים האישיים של המטופל.

פבלו מסיירה, המחבר הראשון של המחקר:
"השימוש בלמידת מכונה עזר לנו להבין כיצד גורמים שונים משפיעים על ההשפעות האישיות של גירוי מוחי. זה פותח את הדרך למקסום היתרונות שלו עבור מטופלים בודדים."

בעתיד, אלגוריתמים כאלה יוכלו לסייע לרופאים לקבוע אילו חולים ייהנו מטיפול גירוי מוחי, ובכך לשפר את תוצאות השיקום לאחר שבץ מוחי או פגיעה מוחית.

המחקר פורסם בכתב העת npj Science of Learning.