研究人员发现，对大脑前额部分施加电噪声刺激可以改善数学学习能力，尤其是那些最初对数学表现出低水平大脑兴奋度的个体。与安慰剂组相比，神经刺激后，数学能力显著提升。这一创新方法可能彻底改变个性化学习的方式。

关键发现

1. 电噪声刺激提升数学能力：研究发现，电噪声刺激显著提升了最初对数学表现出低水平大脑兴奋度的个体的数学能力。

2. 个体差异显著：在初始大脑兴奋度较高的个体或安慰剂组中，未观察到显著改善，表明该技术的效果因个体大脑活动水平而异。

3. 推动个性化学习：这项研究为理解神经刺激的有效性提供了新视角，可能为个性化学习和认知增强开辟新途径。

研究背景

这项由萨里大学、牛津大学、拉夫堡大学和荷兰拉德堡德大学共同开展的研究，探索了神经刺激对学习的影响。尽管这种非侵入性技术备受关注，但其引发的神经生理变化及其对学习的具体影响尚不明确。

研究发现，对大脑前额部分施加电噪声刺激可以提升那些在刺激前对数学表现出低水平大脑兴奋度的个体的数学能力。而在初始评估中大脑兴奋度较高或安慰剂组的个体中，未观察到数学能力的显著提升。研究人员认为，电噪声刺激通过作用于大脑中的钠通道，干扰神经元细胞膜，从而增加大脑皮层的兴奋性。

研究方法

研究招募了102名参与者，通过一系列乘法问题评估他们的数学能力。参与者被分为四组：

1. 学习组：接受高频随机电噪声刺激。

2. 过度学习组：在掌握乘法技能后继续练习，并接受高频随机电噪声刺激。

3. 学习安慰剂组：接受模拟刺激（无实际电流）。

4. 过度学习安慰剂组：接受模拟刺激。

研究通过脑电图（EEG）记录刺激前后的大脑活动，以测量大脑兴奋度的变化。

研究结果

• 低兴奋度个体受益显著：初始大脑兴奋度较低的个体在接受电噪声刺激后，数学能力显著提升。

• 高兴奋度个体无明显改善：初始大脑兴奋度较高的个体或安慰剂组未表现出显著提升。

• 神经机制揭示：电噪声刺激通过增加大脑皮层的兴奋性，改善学习效果。

专家观点

萨里大学认知神经科学教授、心理学学院院长Roi Cohen Kadosh表示：
“学习是我们生活中一切活动的基础——从掌握新技能（如开车）到学习编程。我们的大脑不断吸收和获取新知识。此前，我们发现学习能力与大脑神经元兴奋度相关。这项研究进一步揭示了神经刺激如何通过调节兴奋度来提升数学能力。”

拉德堡德大学的Nienke van Bueren博士补充道：
“这些发现表明，大脑兴奋度较低的个体可能对噪声刺激更敏感，从而获得更好的学习效果，而高兴奋度个体则可能无法从中受益。”

研究意义

这项研究不仅揭示了神经刺激如何通过调节大脑兴奋度来提升学习能力，还为个性化学习提供了科学依据。未来，这一技术有望应用于更广泛的学习领域，甚至帮助治疗与学习相关的认知障碍。

参考文献

Original Research: Open access.
“Human Neuronal Excitation/Inhibition Balance Explains and Predicts Neurostimulation Induced Learning Benefits” by Roi Cohen Kadosh et al. PLOS Biology