گروهی از منتشرکنندگان مجموعههای جدول کلمات متقاطع، سودوکو و بازیهای حافظه به نحوی وعده میدهند که ذهن شما را تیز و فعال نگه میدارند.
اما در سالهای اخیر، علوم اعصاب فهرست رو به رشدی از فعالیتهایی را شناسایی کرده است که به نظر میرسد واقعا به سلامت مغز کمک میکنند؛ از جمله یادگیری یک زبان جدید، نواختن موسیقی، پیادهروی و فراگیری یک مهارت تازه.
آگهی
آگهی
این موضوع پرسش مهمتری را مطرح میکند: اگر چنین تجربههایی باعث تقویت مغز میشوند، آیا میتوان آنها را در قالب برنامهای هدفمند با یکدیگر ترکیب کرد؟ به بیان دیگر، آیا میتوان نوعی «تمرین ورزشی» ویژه ذهن طراحی کرد؟
«ساندرا باند چپمن»، استاد علوم رفتاری و علوم مغز در دانشگاه تگزاس در دالاس، میگوید:«در حال حاضر، معمولا فقط زمانی به مغز توجه میکنیم که مشکلی برای آن پیش آمده باشد. اما اکنون در حال کشف این موضوع هستیم که شاید کارهایی وجود داشته باشد که بتوان برای پیشگیری انجام داد.»
مطالعات اولیه درباره برنامههای آموزش و تمرین مغز نشان میدادند که این برنامهها تا حد زیادی ناامیدکننده هستند. شرکتکنندگان معمولا فقط در همان مهارتی که تمرین کرده بودند یا مهارتی بسیار مشابه، پیشرفت میکردند؛ برای مثال بهتر میتوانستند کدهای ششرقمی تایید هویت تلفن همراه خود را به خاطر بسپارند یا تمرینهای مشابه حافظه را سریعتر انجام دهند.
اما اکنون این تصویر در حال تغییر است. طی یک سال گذشته، پژوهشهای متعددی از زوایای مختلف به این موضوع پرداختهاند و تقریبا همگی به یک نتیجه مشترک رسیدهاند: تمرینهای شناختی ممکن است تغییرات گستردهتر و قابل اندازهگیری در مغز ایجاد کنند.
در ماه اکتبر، پژوهشگران دانشگاه مکگیل گزارش دادند که سالمندانی که به مدت ۱۰ هفته، روزانه ۳۰ دقیقه تمرین مغزی انجام داده بودند، بهبودهایی در «سیستم کولینرژیک» مغز نشان دادند؛ سیستمی که نقش اساسی در یادگیری و حافظه دارد.
ماه بعد، گروه دیگری تحلیل اسکنهای امآرای (MRI) ۱۹۰ فرد بزرگسال سالم بین ۲۰ تا ۷۰ سال را منتشر کرد که نشان دادند که تمرینهای شناختی میتوانند ساختار مغز بزرگسالان را از نظر فیزیکی بازسازماندهی کنند. سپس در ماه فوریه، پژوهشگران نتایج پیگیری بیستساله یک یک کارآزمایی بالینی را منتشر کردند. نتایج نشان داد افرادی که ۶۵ سال یا بیشتر داشتند و در یک برنامه آموزشی ویژه برای افزایش «سرعت پردازش اطلاعات» شرکت کرده بودند، در مقایسه با گروه کنترل، ۲۵ درصد کمتر در معرض ابتلا به زوال عقل قرار گرفتند.
همچنین در ماه گذشته، در کنفرانس بینالمللی انجمن آلزایمر، هیجان زیادی در میان پژوهشگران ایجاد شد؛ زیرا یافتههای تازهای از بزرگترین کارآزمایی بالینی درباره این موضوع ارائه شد که آیا تمرینهای رایانهای آموزش مغز میتوانند خطر افت شناختی ناشی از افزایش سن را کاهش دهند یا خیر.
این پژوهش که با بیش از ۵۰ میلیون دلار بودجه از سوی مؤسسه ملی سلامت آمریکا انجام شده است، نشاندهنده افزایش علاقه به روشی درمانی است که هزینه اندکی دارد، قابلیت اجرا در مقیاس وسیع را داراست و تقریبا برای هر کسی که به یک رایانه یا تبلت دسترسی دارد، قابل استفاده است.
یافتههای منتشرشده در ماه ژوئیه، حاصل همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه کلمسون، دانشگاه علوم پزشکی کارولینای جنوبی و دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا بود. اگرچه این مطالعه تنها ۵۳ شرکتکننده داشت، اما از معتبرترین روش پژوهشهای بالینی یعنی «کارآزمایی تصادفی کنترلشده» استفاده کرده بود؛ روشی که میتواند مسیر تحقیقات آینده را مشخص کند.
شواهد جدید نشان میدهد که تنها برخی از انواع تمرینهای شناختی فواید واقعی و معناداری ایجاد میکنند و حتی این فواید نیز ممکن است در مردان و زنان متفاوت باشد. هرچند علت این تفاوتها هنوز بهطور کامل روشن نیست، اما همین یافتهها باعث شدهاند پژوهشگران به سمت «تمرین مغزی شخصیسازیشده» حرکت کنند؛ یعنی انتخاب تمرینهای خاص برای افرادی که بیشترین احتمال بهرهمندی از آنها را دارند.
اکنون چالش اصلی، تفکیک علم واقعی از تبلیغات تجاری است. «آرون سایتز»، استاد روانشناسی، طراحی بازی و فیزیوتراپی در دانشگاه نورثایسترن، هشدار میدهد که برخی شرکتها همچنان یافتههای اولیه علمی را بیش از اندازه بزرگنمایی میکنند. او میگوید اگرچه هنوز اجماع علمی گستردهای درباره اثربخشی بازیهای تمرین مغز وجود ندارد، اما تقریبا هیچ تردیدی میان پژوهشگران نیست که شواهد موجود ارزش بررسیهای بیشتر را دارند.
به گفته او: «همه کسانی که در این حوزه فعالیت میکنند، نمونههایی از افرادی را دیدهاند که از این تمرینها سود قابل توجهی بردهاند.»
تمرینهای مغزی چگونه عمل میکنند؟
در مطالعهای که در نشست انجمن آلزایمر ارائه شد، شرکتکنندگان بهطور تصادفی به یکی از سه گروه تقسیم شدند و هر گروه به مدت حدود سه ماه، هفتهای دو تا سه ساعت به انجام تمرینهای رایانهای پرداخت.
گروه اول مجموعهای از بازیها را انجام میداد که پژوهشگران آن را «تفکر از بالا به پایین» (Top-down thinking) مینامیدند. این تمرینها بر مهارتهای ذهنی سطح بالا تمرکز داشتند؛ مهارتهایی که به ما امکان میدهند برنامهریزی کنیم، استدلال کنیم و توجه خود را از یک کار به کار دیگر منتقل کنیم.
«هایه وون چای»، نویسنده اصلی مطالعه و استادیار پژوهشی دانشگاه کلمسون، میگوید: «این نوع تفکر مانند داشتن یک نمای کلی از بالا است؛ یعنی اینکه چگونه امور مختلف را سازماندهی و مدیریت میکنید.»
در این بازیها، شرکتکنندگان باید تصمیمهای آگاهانه و هدفمند میگرفتند؛ تصمیمهایی که نیازمند تمرکز بالا بود و در عین حال باید در برابر عوامل حواسپرتکن مقاومت میکردند. برای مثال، انجام سریع محاسبات ریاضی از جمله این تمرینها بود.
گروه دوم بازیهایی را انجام میداد که پژوهشگران آن را «تمرین از پایین به بالا» (Bottom-up training) نامیدند. این تمرینها بیشتر بر واکنشهای خودکار مغز نسبت به اطلاعات حسی، احساسات و عادتها تمرکز داشتند.
در این مطالعه، تاکید اصلی بر سرعت پردازش اطلاعات و توجه دیداری بود. شرکتکنندگان باید در مدت زمانی بسیار کوتاه، محرکهای بصری را تشخیص میدادند، آنها را شناسایی میکردند و محل دقیقشان را مشخص میکردند؛ آن هم در حالی که زمان پاسخگویی بهتدریج کمتر میشد.
در یکی از تمرینها، شرکتکنندگان باید همزمان دو اطلاعات مختلف را دنبال میکردند: یک وسیله نقلیه که برای لحظهای در مرکز صفحه ظاهر میشد و یک تابلوی مسیر شماره ۶۶ که در نقطه دیگری از صفحه نمایش داده میشد. سپس از آنها خواسته میشد هم نوع وسیله نقلیه را تشخیص دهند و هم به خاطر بیاورند که تابلو در کدام قسمت صفحه ظاهر شده بود.
گروه سوم بهعنوان گروه کنترل فعال عمل میکرد. اعضای این گروه نیز دقیقا به همان میزان زمان صرف فعالیت میکردند، اما بهجای تمرینهای تخصصی مغز، بازیهای آشنای رایانهای مانند نسخهای از Connect Four، بازی Solitaire و جدولهای جستوجوی کلمات را انجام میدادند.
اندازهگیری «سلامت مغز»
پیش از آغاز دوره آموزشی و دوباره پس از پایان آن، پژوهشگران از شرکتکنندگان نمونه خون گرفتند تا دو نوع از پروتئین بتا آمیلوئید را اندازهگیری کنند؛ پروتئینی که ارتباط نزدیکی با بیماری آلزایمر دارد.
یکی از این انواع، که بتا آمیلوئید ۴۲ نام دارد، بیش از سایر انواع تمایل دارد به هم بچسبد و پلاکهایی را تشکیل دهد که در مغز مبتلایان به آلزایمر تجمع پیدا میکنند.
یکی از بزرگترین چالشهای پژوهش در زمینه سلامت مغز، انتخاب شاخص مناسب برای اندازهگیری آن است.
برای مثال، فشار خون و کلسترول شاخصهای شناختهشده سلامت قلب هستند و عملکرد ریه را نیز میتوان با یک آزمایش ساده تنفس اندازهگیری کرد.
اما برای مغز، هنوز معیاری مشابه وجود ندارد؛ یعنی هیچ شاخص مورد توافقی که بتواند بهطور دقیق نشان دهد آیا مغز بهخوبی در حال پیر شدن است یا در برابر آسیبها مقاومتر شده است.
به همین دلیل، پژوهشگران تاکنون از معیارهای بسیار متنوعی استفاده کردهاند؛ از جمله: نشانگرهای زیستی موجود در خون، تصاویر مغزی، آزمونهای حافظه، ارزیابی عملکرد افراد در زندگی روزمره، کیفیت زندگی و در نهایت، بروز زوال عقل.
«ساندرا باند چپمن»، بنیانگذار و مدیر مرکز BrainHealth در دانشگاه تگزاس در دالاس، یکی از افرادی است که در حال هدایت پروژهای برای طراحی یک معیار جامعتر است.
تیم او شاخصی به نام BrainHealth Index را توسعه داده است که عملکردهای اجرایی مغز، سلامت هیجانی و میزان ارتباطات اجتماعی فرد را در قالب یک امتیاز واحد ترکیب میکند تا بتوان تغییرات سلامت مغز را در طول زمان دنبال کرد.
چپمن این تلاش را با مطالعه مشهور فرامینگهام درباره سلامت قلب مقایسه میکند؛ پژوهشی که با شناسایی عوامل خطر بیماریهای قلبی، تحول بزرگی در پزشکی قلب و عروق ایجاد کرد.
با این حال، او تاکید میکند که علم سلامت مغز هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارد.
بازیهای کلمه یا تمرین افزایش سرعت؟
در مطالعه «هایه وون چای»، هر سه گروه تقریبا زمان یکسانی را صرف تمرین دادن مغز خود کردند. برخی از شرکتکنندگان بازیهای کلمهای و پازل انجام دادند. برخی دیگر تمرینهایی را انجام دادند که برای بهبود توانایی استدلال طراحی شده بودند. گروه سوم نیز روی سرعت پردازش اطلاعات تمرکز داشتند؛ یعنی توانایی مغز برای دریافت سریع، تفسیر و واکنش نشان دادن به اطلاعات دیداری.
اما نتیجهای که پژوهشگران را شگفتزده کرد، زمانی مشخص شد که آزمایشهای خون مورد بررسی قرار گرفتند.
تنها گروهی که تمرینهای افزایش سرعت پردازش اطلاعات را انجام داده بودند، تغییرات مطلوبی در نشانگرهای زیستی مرتبط با آلزایمر نشان دادند.
این یافته پژوهشگران را به سمت بخشی از مغز هدایت کرد که معمولا کمتر در گفتوگوهای عمومی مطرح میشود: سیستم کولینرژیک.
این سیستم شبکهای از سلولهای عصبی است که از توجه، یادگیری و حافظه پشتیبانی میکند. عملکرد این سیستم بهطور طبیعی با افزایش سن کاهش مییابد؛ حدود ۲٫۵ درصد در هر دهه. اما در بیماری آلزایمر، این کاهش بسیار سریعتر اتفاق میافتد.
چای میگوید: «نظریه ما این است که تمرینهای مربوط به سرعت پردازش، سیستم کولینرژیک را به شکلی تحریک میکنند که بر مسیرهای زیستی مرتبط با پروتئینهای تاو و آمیلوئید تاثیر میگذارد.»
این ایده با یافتههای مطالعه دانشگاه مکگیل نیز هماهنگ است؛ مطالعهای که در مجله علمی داوریشده JMIR Serious Games منتشر شد و آن هم نشان داد تمرینهای ذهنی میتوانند سیستم کولینرژیک را تقویت کنند.
«اتین دو ویلر-سیدانی»، دانشیار عصبشناسی و جراحی مغز و اعصاب که سرپرستی پژوهش دانشگاه مکگیل را بر عهده داشت، معتقد است این دو مطالعه داستان مشابهی را روایت میکنند.
او توضیح میدهد که با افزایش سن، بسیاری از انواع دانش و اطلاعات، از جمله دایره واژگان و معنای کلمات، نسبتا ثابت باقی میمانند یا حتی بهتر میشوند.
اما سرعت پردازش اطلاعات برخلاف این موارد، خیلی زودتر شروع به کاهش میکند.
این موضوع ممکن است توضیح دهد که چرا بازیهایی که بر کلمات تمرکز دارند، نسبت به تمرینهایی که مغز را مجبور میکنند اطلاعات را سریعتر پردازش کند، تأثیر کمتری دارند.
با این حال، دو ویلر سیدانی تاکید میکند که این به معنی بیفایده بودن جدولهای کلمات متقاطع یا سودوکو نیست.
او که با شرکت Posit Science همکاری داشته؛ شرکتی که برای برخی از بازیهای این پژوهش دسترسی به برنامه BrainHQ را فراهم کرده بود، میگوید: «من نمیگویم انجام این کارها بد است. اما این چیزی نیست که باید روی آن تمرکز کنید اگر هدف شما معکوس کردن برخی از اثرات پیری باشد. این فعالیتها تغییر چندانی در مسیر ایجاد نمیکنند.»
به عبارت دیگر، جدول حل کردن یا سودوکو همچنان میتواند فعالیتی سرگرمکننده و ذهنی باشد، اما شاید بهترین ابزار برای ایجاد تغییرات عمیقتر در عملکرد مغز نباشد.
مردان در برابر زنان
علم مربوط به پیری شناختی مدتهاست با یک پرسش جالب روبهرو بوده است: چرا الگوهای کاهش تواناییهای شناختی در مردان و زنان متفاوت است؟
مطالعه چای نشان میدهد که این تفاوتها ممکن است حتی به نحوه واکنش افراد به تمرینهای شناختی نیز مربوط باشد.
در این آزمایش کوچک، تمرینهای افزایش سرعت پردازش اطلاعات باعث تغییر در نشانگرهای آمیلوئیدی مرتبط با آلزایمر در مردان شد، اما چنین تغییری در زنان مشاهده نشد.
البته چنین تغییرات ساختاری یا زیستی در مغز الزاما به معنای بهبود قابل توجه در عملکرد روزمره نیست.
اما «رابین هونیا»، متخصص تصویربرداری مغز که هنگام انجام این مطالعه در مرکز پزشکی دانشگاه کانزاس روی آن کار میکرد و اکنون یک شرکت پزشکی دقیق را مدیریت میکند، نسبت به نتایج امیدوار بود.
او گفت: «این اتفاق خوبی است. این معیارها معمولا با افزایش سن و بیماری آلزایمر کاهش پیدا میکنند، بنابراین افزایش آنها نشاندهنده عملکرد سالمتر مغز است.»
در مقابل، بهبودهای مربوط به سلامت مغز در زنان با تغییراتی در عمق چینخوردگیهای قشر مغز در مناطقی مرتبط با حافظه و توجه همراه بود.
با این حال، هونیا تاکید میکند که هنوز نمیدانیم این تغییرات دقیقا چه معنایی دارند و میافزاید: «ما هنوز بهطور کامل نمیفهمیم چرا چنین اتفاقی رخ میدهد.»
سن ممکن است اهمیت داشته باشد
شواهد نشان میدهند که تمرینهای مغزی برای همه افراد به یک اندازه موثر نیستند.
«آرون سایتز» میگوید بیشترین پیشرفتها معمولا در افرادی دیده میشود که بیشترین ظرفیت بهبود را دارند.
برای مثال، دانشجویان دانشگاه اغلب فقط فواید محدودی از این تمرینها نشان میدهند؛ زیرا آنها از قبل در سطح بالایی از عملکرد ذهنی قرار دارند و محیط زندگیشان نیز سرشار از فعالیتهای تحریککننده شناختی است.
در مقابل، افراد سالمندتری که سبک زندگی نسبتاً کمتحرکی از نظر ذهنی دارند، ممکن است از طیف گستردهای از فعالیتهای فکری و ذهنی، بهبودهای بسیار بیشتری تجربه کنند.
سایتز میگوید: «کسانی که کمترین سود را میبرند، افرادی هستند که بالاترین سطح عملکرد را دارند. هرچه فرد از دورهای که در زندگی بهترین عملکرد ذهنی خود را داشته دورتر شده باشد، احتمال اینکه گزینه مناسبتری برای این تمرینها باشد بیشتر است.»
برای افرادی که به بیماری آلزایمر مبتلا هستند، وضعیت پیچیدهتر است.
آسیبهایی که در مغز ایجاد شدهاند ممکن است باعث شوند برخی افراد نتوانند به اندازه کافی از تمرینهای شناختی بهره ببرند؛ با این حال، افراد دیگری ممکن است همچنان به مداخلات هدفمند پاسخ مثبت دهند.
حتی در شرایطی که تمرین شناختی فواید مشخصی نشان میدهد، پژوهشگران تاکید میکنند که نباید آن را یک راهحل مستقل و جدا از سایر عوامل در نظر گرفت.
مروری بر پژوهشهای علمی که سال گذشته در مجله پزشکی بریتانیا Lancet منتشر شد، نشان داد که بیشترین فواید شناختی زمانی مشاهده میشود که تمرینهای ذهنی همراه با سایر تغییرات سبک زندگی، بهویژه فعالیت بدنی و ورزش جسمی، انجام شوند، نه اینکه بهتنهایی مورد استفاده قرار گیرند.
در نهایت، شواهد علمی هنوز اجازه نمیدهند به یک نتیجه ساده و قطعی برسیم. آرون سایتز میگوید: «موضوع کمی پیچیده و نامنظم است.»