Πώς οι επαναληπτικές ασκήσεις επηρεάζουν την εγκεφαλική λειτουργία

«Η έκθεση σε επαναληπτικού τύπου ασκήσεις σύντομης διάρκειας μπορούν να βελτιώσουν την ολοκληρωμένη λειτουργία του αριστερού και του δεξιού ημισφαιρίου του εγκεφάλου;»

Σύντομη περιγραφή της δομής και λειτουργίας των ημισφαιρίων του εγκεφάλου

Ο εγκέφαλος αποτελείται από δύο ημισφαίρια, το δεξί και το αριστερό, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με μια παχιά ζώνη νευρικών ινών που ονομάζεται μεσολόβιο (corpus callosum) (Sperry, 1968). Κάθε ημισφαίριο ελέγχει την αντίθετη πλευρά του σώματος, δηλαδή το αριστερό ημισφαίριο το δεξί μέρος του σώματος και το δεξί ημισφαίριο το αριστερό μέρος (Gazzaniga, 1967). Επίσης, το κάθε ημισφαίριο έχει διαφορετικές λειτουργίες. Για παράδειγμα, το αριστερό ημισφαίριο σχετίζεται περισσότερο με τη γλώσσα και τη λογική σκέψη, ενώ το δεξί με τη δημιουργικότητα και την καλλιτεχνική έκφραση (Goldberg & Costa, 1981). Η μελέτη του πώς λειτουργούν τα δύο ημισφαίρια μας βοηθάει να κατανοήσουμε καλύτερα πώς σκέφτεται και μαθαίνει ο εγκέφαλος. Για παράδειγμα, έχει βρεθεί ότι η χρήση και των δύο ημισφαιρίων σε δραστηριότητες όπως η μουσική, η τέχνη ή ακόμα και τα μαθηματικά, μπορεί να ενισχύσει τη μάθηση και τη δημιουργικότητα (Hoppe, 1989). Αυτές οι γνώσεις μπορούν να εφαρμοστούν στο σχεδιασμό πιο αποτελεσματικών εκπαιδευτικών προγραμμάτων.

Τι είναι οι επαναληπτικού τύπου ασκήσεις σύντομης διάρκειας

Οι επαναληπτικού τύπου ασκήσεις σύντομης διάρκειας αναφέρονται σε δραστηριότητες που εκτελούνται για σύντομο χρονικό διάστημα, συνήθως μερικών λεπτών, και επαναλαμβάνονται τακτικά. Για παράδειγμα, ασκήσεις όπως η επανάληψη απλών μαθηματικών πράξεων, η μετακίνηση των δακτύλων με συγκεκριμένους συνδυασμούς ή η εναλλαγή οπτικής προσοχής μεταξύ δύο σημείων (Posner & Petersen, 1990). Οι ασκήσεις αυτές στοχεύουν στην ενίσχυση συγκεκριμένων νοητικών λειτουργιών, όπως η προσοχή, η μνήμη εργασίας και οι εκτελεστικές λειτουργίες. Για παράδειγμα, επαναλαμβανόμενες ασκήσεις εναλλαγής προσοχής μπορούν να βελτιώσουν τον έλεγχο της προσοχής και την ικανότητα απόσπασης από ένα ερέθισμα και εστίασης σε ένα άλλο (Rueda et al., 2005). Η τακτική επανάληψη τέτοιων σύντομων ασκήσεων φαίνεται να ενισχύει τη νευροπλαστικότητα του εγκεφάλου και να οδηγεί σε μακροπρόθεσμες βελτιώσεις σε συγκεκριμένες γνωστικές ικανότητες (Løvden et al., 2010).

Παρουσίαση ερευνών σχετικά με την επίδραση τέτοιων ασκήσεων στη λειτουργία του εγκεφάλου

Μελέτες έχουν δείξει ότι η εκτέλεση σύντομων επαναλαμβανόμενων ασκήσεων, όπως απλές προσθέσεις, μπορεί να αυξήσει την ενεργοποίηση περιοχών του προμετωπιαίου φλοιού που σχετίζονται με την προσοχή και τη μνήμη εργασίας (Olesen et al., 2004). Για παράδειγμα, μία ομάδα ενηλίκων που εκτέλεσε 5 λεπτά αθροίσεων καθημερινά για 2 μήνες παρουσίασε αυξημένη δραστηριότητα σε περιοχές όπως ο αριστερός πλευρικός προμετωπιαίος φλοιός. Επίσης, έρευνες σε παιδιά έχουν δείξει βελτιώσεις στη μνήμη εργασίας και την ικανότητα εναλλαγής προσοχής μετά από εκπαίδευση με επαναληπτικές ασκήσεις που γινόταν για 25 λεπτά καθημερινά για μερικές εβδομάδες (Rueda et al., 2005). Τα παιδιά βελτίωσαν τις επιδόσεις τους σε δοκιμασίες όπως το Stroop Test και το Trail Making Test. Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι οι σύντομες επαναλαμβανόμενες ασκήσεις μπορούν να τονώσουν συγκεκριμένες γνωστικές ικανότητες ενισχύοντας τα αντίστοιχα νευρωνικά κυκλώματα. Ωστόσο, χρειάζεται περισσότερη έρευνα για να κατανοηθούν πλήρως οι μηχανισμοί.

Ανάλυση του τρόπου δράσης τους σε νευροφυσιολογικό επίπεδο

Σε νευροφυσιολογικό επίπεδο, οι επαναληπτικές ασκήσεις σύντομης διάρκειας φαίνεται να δρουν μέσω ενίσχυσης των συνάψεων μεταξύ νευρώνων σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου. Για παράδειγμα, η επαναλαμβανόμενη εξάσκηση σε ένα γνωστικό έργο όπως η εναλλαγή προσοχής μεταξύ οπτικών ερεθισμάτων μπορεί να ενισχύσει τις συνάψεις μεταξύ νευρώνων στον προμετωπιαίο φλοιό που ελέγχουν την προσοχή (Takeuchi et al., 2010). Αυτό συμβαίνει μέσω διεργασιών όπως η αύξηση της ευαισθησίας των υποδοχέων στη συναπτική μεμβράνη και η δημιουργία νέων συνδέσεων μεταξύ νευρώνων. Με την επανάληψη, αυτές οι συνάψεις γίνονται πιο αποτελεσματικές, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση στο συγκεκριμένο γνωστικό έργο. Επομένως, οι βραχυπρόθεσμες βελτιώσεις από τις επαναληπτικές ασκήσεις πιθανώς οφείλονται σε ενδυνάμωση και τόνωση ήδη υπαρχόντων νευρωνικών κυκλωμάτων στον εγκέφαλο.

Συζήτηση για τα οφέλη και τους πιθανούς κινδύνους

Όσον αφορά τα οφέλη, έρευνες έχουν δείξει ότι οι σύντομες επαναληπτικές ασκήσεις μπορούν να βελτιώσουν γνωστικές λειτουργίες όπως η προσοχή, η μνήμη εργασίας και ο έλεγχος παρορμητικότητας (Diamond and Lee, 2011). Για παράδειγμα, μία μελέτη έδειξε βελτίωση της μνήμης εργασίας σε ηλικιωμένους μετά από 4 εβδομάδες εκπαίδευσης με τέτοιες ασκήσεις (Borella et al., 2010). Ωστόσο, υπάρχουν ανησυχίες σχετικά με το ενδεχόμενο «υπερ-προπόνησης» του εγκεφάλου, αν οι ασκήσεις γίνονται πολύ εντατικά (Simons et al., 2016). Κάποιες από τις ανεπιθύμητες επιπτώσεις μπορεί να είναι: κόπωση, δυσκολίες συγκέντρωσης, εθισμό, άγχος, υπερ-εξειδίκευση-αδυναμία γενίκευσης. Γι' αυτό συνιστάται προσοχή στη διάρκεια και τη συχνότητα των ασκήσεων, ιδίως σε παιδιά και ηλικιωμένους. Επίσης, δεν έχουν μελετηθεί αρκετά οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις.

Εφαρμογές στην εκπαίδευση

Πώς μπορούν να ενταχθούν στη διδασκαλία γνωστικών αντικειμένων

Οι επαναληπτικού τύπου ασκήσεις σύντομης διάρκειας μπορούν να ενταχθούν στη διδασκαλία γνωστικών αντικειμένων με διάφορους τρόπους. Αρχικά, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως "προθέρμανση" πριν από μαθήματα που απαιτούν υψηλό βαθμό συγκέντρωσης και προσοχής, όπως τα μαθηματικά ή η φυσική (Diamond and Lee, 2011). Για παράδειγμα, οι μαθητές μπορούν να κάνουν για 5 λεπτά απλές ασκήσεις εναλλαγής προσοχής ή νοερών υπολογισμών πριν ξεκινήσει το μάθημα. Επίσης, οι ασκήσεις αυτές μπορούν να ενσωματωθούν στη διάρκεια του μαθήματος ως "ενεργοποιητές" της προσοχής, όταν γίνεται αντιληπτή μείωση της συγκέντρωσης των μαθητών. Τέλος, μπορούν να δοθούν ως "εργασία για το σπίτι" για εξάσκηση συγκεκριμένων γνωστικών λειτουργιών. Ωστόσο, η χρήση τους χρειάζεται προσοχή και η διάρκειά τους να είναι περιορισμένη, ιδίως σε μικρές ηλικίες.

Κατευθυντήριες γραμμές για την αποτελεσματική χρήση τους στο σχολείο

Για την αποτελεσματική χρήση των επαναληπτικών ασκήσεων σύντομης διάρκειας στο σχολικό πλαίσιο, μπορούν να δοθούν ορισμένες κατευθυντήριες γραμμές:

Οι ασκήσεις να επιλέγονται με βάση την ηλικία και τις γνωστικές ικανότητες των μαθητών. Για μικρότερους μαθητές να προτιμώνται απλές δραστηριότητες όπως εναλλαγή προσοχής, ενώ για μεγαλύτερους ασκήσεις πιο σύνθετης σκέψης.
Η διάρκεια των ασκήσεων να είναι σύντομη, συνήθως 5-10 λεπτά, και να μην υπερβαίνει τα 20 λεπτά. Μεγαλύτερη διάρκεια μπορεί να οδηγήσει σε κόπωση και απώλεια ενδιαφέροντος.
Η συχνότητα να είναι μετρημένη, με σταδιακή αύξηση της δυσκολίας. Συνιστώνται καθημερινές σύντομες συνεδρίες για καλύτερα αποτελέσματα.
Οι ασκήσεις να γίνονται με ευχάριστο και παιγνιώδη τρόπο, ώστε να διατηρείται το ενδιαφέρον των μαθητών. Να αποφεύγεται η υπερβολική πίεση.
Συνιστάται αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας μέσω κατάλληλων τεστ πριν και μετά την εφαρμογή του προγράμματος.

Ακολουθώντας αυτές τις γραμμές, οι επαναληπτικές ασκήσεις μπορούν να ενταχθούν ομαλά στη σχολική τάξη και να έχουν θετικά μαθησιακά αποτελέσματα.

Προτάσεις για δημιουργικές ασκήσεις που θα εμπλέξουν τους μαθητές

Για να εμπλακούν οι μαθητές με δημιουργικό τρόπο στις επαναληπτικές ασκήσεις σύντομης διάρκειας, μπορούν να προταθούν ορισμένες ιδέες:

Παιχνίδια εναλλαγής προσοχής με χρήση ήχων ή εικόνων. Για παράδειγμα, οι μαθητές πρέπει να κοιτάζουν αριστερά όταν ακούνε ένα χτύπο και δεξιά όταν ακούνε δύο.
Δραστηριότητες νοερών υπολογισμών ή μνήμης με αφορμή αντικείμενα στην τάξη ή εικόνες. Π.χ. μέτρηση αντικειμένων και αναπαραγωγή του αριθμού δυνατά.
Παιχνίδια με κίνηση που εμπλέκουν συνδυασμούς χεριών και ποδιών για ενίσχυση του συντονισμού. Για παράδειγμα, χτυπήματα παλαμών ενώ πατάνε το ένα πόδι.
Δραστηριότητες όπου οι μαθητές δημιουργούν δικές τους απλές ασκήσεις και τις διδάσκουν στους συμμαθητές τους. Αυτό βοηθά στη δημιουργικότητα και την αυτοπεποίθηση.
Ενσωμάτωση των ασκήσεων σε ομαδικά παιχνίδια ή διαγωνισμούς για αύξηση του ενδιαφέροντος και της συμμετοχής.
Με δημιουργικές προσεγγίσεις και κατάλληλες δραστηριότητες, οι μαθητές μπορούν να ωφεληθούν μέγιστα από τις επαναληπτικές ασκήσεις ενώ παράλληλα διασκεδάζουν.

Συμπεράσματα

Συνοψίζοντας, οι έρευνες δείχνουν ότι οι επαναληπτικού τύπου ασκήσεις σύντομης διάρκειας μπορεί να έχουν θετική επίδραση στη λειτουργία του εγκεφάλου και σε συγκεκριμένες γνωστικές ικανότητες. Η τακτική εκτέλεσή τους φαίνεται να ενισχύει τις συνάψεις ανάμεσα στους νευρώνες και να τονώνει περιοχές όπως ο προμετωπιαίος φλοιός. Ωστόσο, απαιτείται προσοχή στη διάρκεια και τη συχνότητα των ασκήσεων, καθώς και στην ηλικία των ατόμων στα οποία εφαρμόζονται. Με κατάλληλο σχεδιασμό, μπορούν να ενταχθούν αποτελεσματικά στη σχολική διδασκαλία και να ωφελήσουν τη μαθησιακή διαδικασία. Χρειάζεται ωστόσο περαιτέρω έρευνα για τη βέλτιστη εφαρμογή τους και τις μακροχρόνιες επιδράσεις τους.

#νευροεπιστήμη #εκπαίδευση #εγκέφαλος

Βιβλιογραφικές Πηγές

Sperry, R. W. (1968). Hemisphere deconnection and unity in conscious awareness. American Psychologist, 23(10), 723-733.
Gazzaniga, M. S. (1967). The split brain in man. Scientific American, 217(2), 24-29.
Goldberg, E., & Costa, L.D. (1981). Hemisphere differences in the acquisition and use of descriptive systems. Brain and Language, 14(1), 144-173.
Hoppe, K. D. (1989). Hemispheric specialization and creativity. Psychiatric Journal of the University of Ottawa, 14(3), 236-240.
Posner, M.I., & Petersen, S.E. (1990). The attention system of the human brain. Annual Review of Neuroscience, 13, 25-42.
Rueda, M.R., Rothbart, M.K., McCandliss, B.D., Saccomanno, L., & Posner, M.I. (2005). Training, maturation, and genetic influences on the development of executive attention. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(41), 14931-14936.
Løvden, M., Bäckman, L., Lindenberger, U., Schaefer, S., & Schmiedek, F. (2010). A theoretical framework for the study of adult cognitive plasticity. Psychological Bulletin, 136(4), 659-676.
Olesen, P.J., Westerberg, H., & Klingberg, T. (2004). Increased prefrontal and parietal activity after training of working memory. Nature Neuroscience, 7(1), 75-79.
Rueda, M.R., Rothbart, M.K., McCandliss, B.D., Saccomanno, L., & Posner, M.I. (2005). Training, maturation, and genetic influences on the development of executive attention. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(41), 14931-14936.
Takeuchi, H., Taki, Y., Hashizume, H., Sassa, Y., Nagase, T., Nouchi, R., & Kawashima, R. (2010). Effects of training of processing speed on neural systems. The Journal of Neuroscience, 31(34), 12139-12148.
Diamond, A., & Lee, K. (2011). Interventions shown to aid executive function development in children 4 to 12 years old. Science, 333(6045), 959-964.
Borella, E., Carretti, B., Riboldi, F., & De Beni, R. (2010). Working memory training in older adults: Evidence of transfer and maintenance effects. Psychology and Aging, 25(4), 767-778.
Simons, D.J., Boot, W.R., Charness, N., Gathercole, S.E., Chabris, C.F., Hambrick, D.Z. & Stine-Morrow, E.A.L. (2016). Do “Brain-Training” Programs Work? Psychological Science in the Public Interest, 17(3), 103-186.