Thursday, April 24, 2014
   
Text Size

Search On Information International

Supersizing Working Memory: Smart Drugs, Exercise and Meditation

Dr. Samar Zebian - We are in the midst of another cognitive enhancement era and there is probably no turning back as societies look for ways to improve learning (and ultimately to make it cost efficient), reduce costly human errors and enhance quality of life for individuals with brain-based conditions. Last month's article was about the brain training industry's take on supersizing short term memory-the power engine of the brain. Although brain training has its benefits, the documented memory gains do not seem to transfer to everyday memory tasks (remembering where you last put your keys). There is, however, emerging research which shows that brain training improves fluid intelligence (Gf)1. If these findings are replicable, this is great news for the brain training industry because Gf is considered to be one of the most important factors in learning, especially in complex contexts. Conventional methods to improve IQ do not seem to improve Gf. It defiantly resists the influences of education and socialization. This means that a street smart but still young "tata/jido" can have as much fluid intelligence as a nuclear physicist of the same age. There is some sort of poetic justice to Gf.

Others want to tell a different story about how to improve memory and cognitive performance. We will consider "smart drugs" and meditation in this article. Each offers quite a different view on brain functioning and health.

There is a persistent media drum beat around Smart Drugs. The old generation of cognitive enhancers, methylphenidate (Ritalin), Donepezil and Modafinil, which were originally developed to treat ADHD, Alzheimers and Narcolespy are increasingly being used by normal adults to sleep less, work and play more. Emerging research, however, has shown that some of these Smart Drugs are not any more effective than your regular Turkish coffee2. These emerging findings have not deterred large institutions such as the U.S. Air force from continuing to institutionalise cognitive enhancers arguing that there is no turning back from 50 years of operational experience and laboratory research. A new generation of SMART drugs which target memory process more specifically are current being designed but will not be available to consumers for some time.

When we turn to meditation, we embark on a new collaboration between neuroscientists and Buddhists. Monks with at least 10,000 hours of mediation under their robes were hooked up to EEGs and asked to meditate about unconditional love and kindness. Richard Davidson of the University of Wisconsin Madison found an 30 fold increase in gamma brain waves in monks' brains. Gamma brain waves are associated with optimal concentration and cognitive functioning. In addition, the brain waves of monks oscillated at 40 cycles/second, an oscillation cycle associated with feelings of happiness, more energy, and heightened awareness. The study also observed synchronised brain wave oscillation across different areas of the brain and finally more areas of the brain were active, especially the left prefrontal cortex which is associated with positive feelings. Other studies have documented that the anterior cingulate cortex (ACC), which is part of a network implicated in the development of self regulation, shows increased activation only after 3 hours of integrative mind-body training (IMBT). Eleven hours of IMBT improves the efficiency of the way white matter connects to other brain structures. These studies suggest that meditation produces brain states that are optimal for memory consolidation because the brain is working faster, in synchrony and able to sustain attention. Currently, there is no direct evidence that meditation specifically improves the memory system.

In this series the latest research on memory improvement suggests that brain training has benefits but transferability is limited. Memory athletes urge you to learn the art of instantaneous image building. Skilled meditators seem to have a pretty good system from preparing the mind for optimal memory performance. The search continues for methods that more directly modify the memory system and offer safe long lasting forms of memory development. Next month we will consider whether exercise, food, vitamins and other health living practices improve memory.


  1-  Jaeggi, S., Buschkuehl, M., Jonides, J., & Perrig, W. (2008).  Improving fluid intelligence with training on working memory. PNAS, 10.1073/pnas.0801268105. http://www.pnas.org/content/early/2008/04/25/0801268105.full.pdf+html

  2 - WESENSTEN, N. J., KILLGORE, W. D. S. and BALKIN, T. J. (2005), Performance and alertness effects of caffeine, dextroamphetamine, and modafinil during sleep deprivation. Journal of Sleep Research, 14: 255–266. doi: 10.1111/j.1365-2869.2005.00468.x


Issue # 103 - February 2011

 

زيادة حجم الذاكرة العاملة وقدرتها: تناول الأدوية الذكية وممارسة التمارين والتأمّل

الدّكتورة سمر ذبيان - نعيش اليوم في خضمّ حقبةٍ أخرى من التعزيز المعرفي وقد نعجز على الأرجح عن الرجوع إلى الوراء علماً أنّ المجتمعات تبحث عن أساليب لتطوير التعلّم (وتحويله بالتالي إلى تعلّم فعّال من حيث التكلفة)، كما لتقليص الأخطاء البشرية المكلفة بغية تحسين نوعية حياة الأفراد، مع تأمين ظروف ترتكز على الدماغ. في الواقع، تناولت مقالة الشهر الماضي صناعة تدريب الدماغ على زيادة حجم الذاكرة القصيرة المدى وقدرتها، باعتبارها محرّك الدماغ الذي يبعث فيه الطاقة. وعلى الرغم من أنّ تدريب الدماغ يخلِّف فوائد متعددة، يبدو أنّ مكاسب الذاكرة الموثّقة لا تنعكس على مهام الذاكرة اليومية (تذكُّر المكان الذي وضعت فيه المفتاح المرة الأخيرة). ومع ذلك، تم إجراء بعض الأبحاث الناشئة التي أظهرت أنّ تدريب الدماغ يطوّر الذكاء السائل (وهو القدرة والمرونة على التكيّف لحلّ المشاكل). في حال كانت هذه النتائج قابلة للتكرار، فهي بالتالي تعتبر أخباراً ممتازةً لصناعة تدريب الدماغ لأنّ الذكاء السائل يعدّ أحد العوامل المهمّة الخاصة بالتعليم وبالأخص في السياقات المعقّدة. ويبدو أنّ الأساليب التقليدية المعتمدة لتحسين معدّل الذكاء لا تُطوِّر الذكاء السائل، علماً أنّ هذا الأخير يقاوم وبقوةٍ تأثيرات التعليم والتنشئة الإجتماعية. ويعني ذلك أنه من الممكن أن يتمتّع شخص متقدم بالسن مثل الجد أو الجدة، بذكاء يعادل شدة الذكاء السائل نفسه لشاب ذكي.

يرغب البعض برواية قصة مختلفة حول كيفية تطوير الذاكرة والأداء الفكري المعرفي، في حين سنتناول في هذه المقالة «الأدوية الذكية» والتأمل. يقدّم كل واحد وجهة نظر مختلفة عن عمل الدماغ وصحته.

نشهد حالياً موجةً مستمرةً وقويةً من الإعلانات عن الأدوية الذكية. في الواقع، يتمّ استخدام الجيل القديم من المحفزات الإدراكية والمعرفية على غرار الميثيلفينيدات (ريتالين) ودونيبيزيل ومودافينيل من قبل الأشخاص البالغين السليمين أكثر فأكثر ليناموا بشكلٍ أقلّ ويزداد في المقابل عملهم وحركتهم. وعلى الرغم من ذلك، أظهرت دراسة حديثة أنّ مفعول بعض الأدوية الذكية لا يفوق مفعول القهوة التركية العادية. فلم تمنع هذه النتائج الجديدة بعض المؤسسات الكبيرة كالقوات الجوية الأميركية من اعتماد المحفّزات الإدراكية والمعرفية بحجّة أنه لا يمكن العودة إلى الوراء بعد خمسين عاماً من الخبرة العملية والبحث المخبري. ونشير إلى أنّه يتم تصميم جيلٍ جديدٍ من الأدوية الذكية التي تستهدف عمل الذاكرة بطريقة أكثر دقّة ولكنّ هذه الأدوية لن تتوفّر للمستهلكين لبعض الوقت.

وبالإنتقال إلى التأمّل، نجد أنفسنا أمام تعاون جديد بين علماء الأعصاب والبوذيين. فقد تم وصل رهبان بآلة تخطيط الدماغ الكهربائي وطُلب منهم التأمّل في الحب والحنان غير المشروطين. من هنا، لاحظ ريشارد دايفدسون من جامعة ويسكونسين ماديسون زيادة بنسبة 30 ضعفاً في موجات غاما الدماغية في أدمغة الرهبان. وترتبط موجات غاما الدماغية بالتركيز والأداء الإدراكي الأمثلين. بالإضافة إلى ما سبق، لاحظ تذبذب الموجات الدماغية لدى الرهبان بمعدل 40 دورة في الثانية، في حين ترتبط كل دورة ذبذبة بمشاعر الفرح وازدياد الطاقة ورفع مستوى الوعي. وقد لاحظت الدراسة أيضاً تزامن ذبذبات الموجات الدماغية عبر مناطق مختلفة من الدماغ ليصبح في نهاية المطاف عدد أكبر من مناطق الدماغ ناشطاً، وبالأخصّ قشرة الفصّ الجبهي الأيسر الذي يرتبط بالمشاعر الإيجابية. وقد وثّقت بعض الدراسات الأخرى أنّ القشرة الحزامية الأمامية التي تشكّل جزءاً من الشبكة التي تعنى بتنمية التنظيم الذاتي لا تُظهر أي تفعيل متزايد إلا بعد 3 ساعات من التدريب التفاعلي بين الفكر والجسم. من شأن القيام بالتمرين التفاعلي بين الفكر والجسم على مدى   ساعة أنّ يطوّر فعالية ارتباط المادة البيضاء بتركيبات الدماغ الأخرى. وتفترض هذه الدراسات أنّ التأمّل ينتج حالات دماغية هي المثلى لتوطيد الذاكرة علماً أنّ الدماغ يعمل بشكلٍ أسرع وبتزامن ويكون قادراً على التنبّه باستمرار. ونشير إلى أنه ما من دليل واضح حالياً على أنّ التأملّ بشكلٍ خاص يحسّن نظام الذاكرة.

وضمن هذه السلسلة، يشير أحد الأبحاث الأكثر حداثةً حول تحسين الذاكرة إلى أنّ لتدريب الدماغ فوائد متعددة في حين تبقى قابلية نقلها محدودة. من هنا، يحثّ رياضيو الذاكرة على تعلّم فنّ بناء الصورة الفورية. إلى جانب ذلك، يبدو أنّ المتأملين الماهرين يتمتّعون بنظامٍ جيّدٍ بما يكفي لتحضير الدماغ من أجل أداء الذاكرة الأفضل. ويستمرّ البحث للكشف عن أساليبَ تبدِّل مباشرة نظام الذاكرة وتقدِّم أشكالاً طويلة المدى من تنمية الذاكرة. وأخيراً، سنبحث في الشهر القادم في التمارين والأطعمة والفيتامينات وممارسات الحياة الصحية الأخرى التي من شأنها تطوير الذاكرة.

 
Share/Save/Bookmark

Follow Us!

Publications

Partners / Associates

The Monthly

Information International

Research Consultants
Martyrs Square, Al-Borj (An-Nahar) Bldg., 4th Floor
P.O. Box: 11-4353
Beirut, Lebanon
Tel: + 961-1-983008/9
Tel: + 961-3-262376
Fax: + 961-1-980630
Email: infointl@information-international.com
     

Site Meter


 

Login Form