La stimolazione elettrica che aumenta le nostre capacità matematiche

La TDCS transcranial direct current stimulation (stimolazione transcranica con corrente continua) è una tecnica di stimolazione del cervello a basso amperaggio (solitamente 1 o 2 mA)  definita non invasiva, perchè opera dall'esterno, senza forare o tagliare il cranio. Non è  da intendersi alla stessa stregua della classica stimolazione elettrica di nervi o muscoli ma come una modulazione del tasso di scarica dei neuroni. Il suo effetto di polarizzazione neurale è stato proposto, per esempio, per aumentare gli effetti della neuro-riabilitazione [Gandiga  et al. 2006]. Emerge un ruolo di riequilibratore, di modulatore di questa tecnica, in grado di influenzare la corteccia motoria, quella somatosensoriale, quella visiva, l'affettività e le funzioni cognitive. E' stata dimostrata la sua utilità in molte condizioni patologiche, come la riabilitazione motoria dopo un ictus, nella fibromialgia, nella depressione e nel morbo di Parkinson [Been et al. 2007].

In un lavoro apparso recentemente su Current Biology [Cohen Kadosh et al. 2010] alcuni ricercatori inglesi hanno mostrato come la TDCS si possa rivelare un valido aiuto nell'aumentare le capacità matematiche.

dalla rete

Affermano gli autori che circa il 20% della popolazione presenta delle disabilità numeriche da moderate a gravi. In più, un'altra parte della popolazione le perde nell'arco della vita a causa di eventi traumatici o per fenomeni degenerativi. Il lobo parietale destro è l'area del cervello coinvolta nella competenza matematica. Anomalie anatomiche o funzionali di quest'area possono rendere conto di deficit cognitivi in ambito matematico e numerico come la discalculìa. Stimolando il lobo parietale destro con la TDCS durante l'apprendimento di compiti numerici in soggetti volontari, si è mostrato che era possibile aumentare il loro rendimento e che questo perdurava anche a sei mesi di distanza dall'esperimento.

Tra i compiti numerici, è stato dimostrato che l'elaborazione numerica automatica e la mappatura dei numeri nello spazio sono buoni indici delle capacità del "senso del numero" di un individuo. 

fonte en-wikipedia

L'elaborazione numerica automatica si valuta utilizzando il paradigma di Stroop numerico, che consiste nel presentare contemporaneamente, sullo schermo di un computer, due numeri diversi,  anche di dimensioni diverse, e di chiedere di giudicare il più grande come numero o  come dimensione.

Il compito della mappatura dei numeri nello spazio serve a misurare il collegamento tra processi visuospaziali e rappresentazione numerica, e il test consiste nel posizionare un numero lungo una retta in cui siano numerati solo i suoi estremi.

Stroop numerico, numeri

Stroop numerico, simboli arbitrari

Numeri nello spazio, numeri

Numeri nello spazio, simboli arbitrari

 

Nel test predisposto dai ricercatori, allo scopo di verificare le abilità numeriche automatiche, i numeri sono stati sostituiti da simboli arbitrari, senza che i soggetti dell'esperimento conoscessero il valore numerico che era stato assegnato a ciascun simbolo. Durante l'esecuzione dell'allenamento sono stati definiti tre gruppi:

• A un gruppo è stata applicata una corrente TDCS di stimolazione al lobo parietale destro e di inibizione al lobo parietale sinistro RA-LC
• A un altro gruppo è stata applicata una corrente TDCS di inibizione al lobo parietale destro e di stimolazione al lobo parietale sinistro RC-LA
• Un terzo gruppo ha funzionato da controllo con una corrente finta SHAM

Quello che si è verificato è stato che nel gruppo RA-LC, quello che ha ricevuto la stimolazione al lobo parietale destro, ci sono stati dei miglioramenti nell'esecuzione dei test, mentre nel gruppo RC-LA che ha avuto invece una corrente inibitoria al lobo parietale destro si ci sono stati dei peggioramenti. Nessuna variazione significativa per il gruppo di controllo.

L'ultima prova che hanno fatto è stato di verificare se i miglioramenti con i simboli arbitrari si trasferissero anche al compito con i numeri, il che però non è avvenuto. Inoltre, a distanza di sei mesi dagli esperimenti, i ricercatori hanno osservato che i soggetti mantenevano i miglioramenti acquisiti.

Gli autori affermano l'effetto della TDCS si manifesta a livello  cellulare e molecolare, nei meccanismi coinvolti nel cosiddetto LTP (long term potentiation), cioè in quei meccanismi che fissano la memoria a lungo termine consolidando le connessioni sinaptiche tra neuroni.

Auspicio degli studiosi, nell'aver utilizzato una tecnica che, contrariamente al solito, aumenta le prestazioni dell'area stimolata invece che inibirle, è quello di usarla in tutti quei casi nei quali eventi traumatici o degenerativi ne causino un rilevante decadimento.