Pracy mózgu towarzyszą widoczne w nagraniach EEG cykle aktywności bioelektrycznej zwane falami mózgowymi. Mogą one występować w różnych częstotliwościach. Jednym z ich typów są fale Theta, wyróżniane jako częstotliwość 4-8 Hz. Uważa się, że są one związane z procesami pamięciowymi, szczególnie tymi, które zależne są od hipokampa.
Naukowcy z ośrodków badawczych w Kaliforni postanowili sprawdzić, czy i w jaki sposób generowanie fal mózgowych Theta może wpłynąć na pamięć. W tym celu przeprowadzili oni eksperyment z udziałem 50 osób. Ich zadanie polegało na nauczeniu się 200 słów w odpowiednim kontekście. Następnie ponownie prezentowano im wyuczone oraz nowe słowa – uczestnicy mieli odpowiedzieć czy należą one do tych, które poznali wcześniej.
Część z ochotników została poddana stymulacji fal mózgowych Theta za pomocą dostępnego komercyjnie urządzenia przeznaczonego do wspomagania radzenia sobie z problemami takimi jak niepokój, lęki czy obniżony nastrój. Urządzenie to wykorzystuje kombinację sygnałów dźwiękowych i świetlnych oscylujących w rytmie odpowiadającym falom Theta (5,5 Hz), aby pobudzić ich wytwarzanie w mózgu. Do tej pory nie istnieje zbyt wiele dowodów potwierdzających skuteczność takiego działania.
Część z uczestników korzystała z tego urządzenia przez 36 minut. W tym samym czasie inni poddani byli działaniu tzw. białego szumu lub, gdy eksperyment został powtórzony, stymulacji fal mózgowych Beta (o częstotliwości w zakresie 12-30 Hz, związanych z normalną aktywnością mózgu podczas czuwania).
Wyniki obu form eksperymentu wykazały, że zastosowanie odpowiedniego wzorca oscylacji impulsów świetlnych i dźwiękowych istotnie wpłynęło na zwiększenie aktywności fal Theta u ochotników. Jednocześnie osoby korzystające z tego urządzenia osiągnęły znacząco lepsze wyniki w teście pamięciowym. Zaobserwowano także, że spontaniczna aktywność w obrębie tych częstotliwości, pojawiająca się u nich podczas wykonywania zadań związanych z pamięcią, była silniejsza niż w pozostałych grupach.
“To zaskakujące, że urządzenie miało trwały wpływ na działanie Theta i wydajność pamięci przez ponad pół godziny po wyłączeniu” – mówi Charan Ranganath, współautor badania.
Naukowcy wciąż prowadzą debatę na temat istoty fal mózgowych i odgrywanej przez nie roli. Niektórzy uważają, że są one jedynie swego rodzaju produktem ubocznym, niejako echem normalnej pracy mózgu, nie pełniąc żadnej swoistej funkcji. Inni, tak jak Charan Ranganath, uważają, że mają one duże znaczenie dla koordynacji pracy poszczególnych regionów ośrodkowego układu nerwowego. Wynika to z faktu, iż neurony są najbardziej czułe, gdy znajdują się w szczytowej fazie cyklu bioelektrycznego. Jeśli zatem dwa neurony w różnych obszarach mózgu będą pod tym względem zsynchronizowane, przewodzenie impulsów będzie wydajniejsze.