Įsivaizduokite, kad galėtumėte įrašyti į žmogaus smegenis naują veiklos modelį, kuris leistų greičiau mokytis arba geriau gydyti psichikos ir vystymosi sutrikimus, tokius kaip depresija ar autizmas. Dabar įsivaizduokite, kad galėtumėte tai padaryti taip, kad nereikėtų operacijos ar fizinių manipuliacijų. Skamba kaip mokslinė fantastika?
Tai vis dar yra. Tačiau būtent to siekė Ročesterio universiteto smegenų ir pažinimo mokslų bei neurologijos docentė Coraline Iordan, pirmą kartą parodydama, kad tai tikrai gali būti padaryta norint išmokti naujų vizualinių objektų kategorijų.
Paprastai mokymasis vyksta, kai mūsų smegenys keičiasi per patirtį, studijas ar mokymus. Tačiau Iordanas ir kolegos iš Jeilio ir Prinstono sėkmingai išbandė naują metodą, skirtą mokyti žmogaus smegenis mokytis per išorinį manipuliavimą ir nervinį grįžtamąjį ryšį – tai, ką jie vadina smegenų veiklos modelių „suformavimu“. Tyrimas paskelbtas Nacionalinės mokslų akademijos darbai.
„Naudodami savo metodą galime ne tik nukreipti sudėtingus modelius smegenyse link žinomų, bet ir pirmą kartą tiesiai į smegenis įrašyti naują modelį ir išmatuoti, kokį poveikį tai turi žmogaus elgesiui“, – sako pagrindinis autorius. Jordanas.
Smegenų formavimas – naujas požiūris į mokymąsi?
Mokslininkai naudojo realaus laiko neurovaizdavimą ir sekundę po sekundės neurogrįžtamąjį ryšį, kad pakeistų, kaip smegenys vaizduoja ir apdoroja informaciją apie regimuosius objektus. Gulėdami funkciniame magnetinio rezonanso tomografijos (fMRI) aparate, tyrimo dalyviai apžiūrėjo objektus, suprojektuotus ant virš galvų esančio veidrodžio, kuris atrodė kaip mažas ekranas.
Objektas – abstrakti forma, kurią kai kurie dalyviai apibūdino kaip žiedlapį, augalo svogūnėlį ar drugelį – švelniai pulsavo ant dalyvių veidrodžio, kol jiems pavyko jį „judinti“ suderindami savo mąstymo procesus su jų smegenų veiklos modeliu. stebimas naudojant fMRT realiuoju laiku), kuriuos mokslininkai pasirinko anksčiau. Tyrėjai nurodė dalyviams „sukurti psichinę būseną“, kuri sumažintų formos svyravimą, bet nemokė tyrimo dalyvių, kaip pasiekti tokią psichinę būseną.
„Vienas iš ryškiausių tyrimo bruožų yra tai, kad neuroniniai atsakai ir atitinkamas elgesys su naujomis kategorijomis atsirado aiškiai neįsisąmoninus šių kategorijų, o tai rodo, kad ilgametė psichologijos darbo tradicija, susijusi su netiesioginiu apdorojimu, ty gebėjimu reaguoti į informacija prasmingai už sąmoningumo ribų – taip pat apima mokymąsi ir naujų neuroninių reprezentacijų formavimąsi“, – sako bendraautorius Jonathanas Cohenas, Prinstono kognityvinis neurologas. Universitetas.
Neatidėliotinas atsiliepimas, pateiktas tyrimo dalyviams, reiškė, kad vaizdas nustojo svyruoti ant veidrodžio, kai jiems pavyko pavaizduoti regimąjį objektą labiau panašų į smegenų veiklos modelį, kurį anksčiau nurodė mokslininkai, o ne kaip objektas būtų buvęs pavaizduotas. jų smegenyse natūraliai.
Kitaip tariant, mokslininkai sukūrė metodą, kuris paskatino žmones išmokti naujų vaizdinių objektų kategorijų, o ne mokydami juos, kokios yra kategorijos, bet keičiant jų smegenų darbą, kai jie žiūrėjo į atskirus tų kategorijų objektus.
„Užuot jus kažko išmokę ir matę, kaip kinta jūsų smegenys, į jūsų smegenis įrašėme naują kategoriją, kuri būtų atsiradusi, jei jūs pats to išmoktumėte“, – aiškina Iordanas. „Tada išbandėme, ar matėte naują kategoriją, kurią įdėjome. Pasirodo, matėte.”
Siekiant užtikrinti, kad tyrimo dalyviai būtų labai motyvuoti siekti sėkmės, jie buvo apdovanoti pinigine premija, jei pavyktų sustabdyti vaizdo svyravimą, o tai per šešias kasdienes sesijas gali būti nemaža premija.
Ateities programos
Mokslininkai stengiasi geriau suprasti, kas tiksliai atsitinka su smegenų funkcija žmonėms, turintiems įvairių neuropsichiatrinių, vystymosi ar psichologinių sutrikimų, tokių kaip didžioji depresija, regos agnozija (nesugebėjimas atpažinti kasdienių daiktų) ir autizmas.
Anot Iordano, toks metodas, kaip jie, ilgainiui gali atlikti svarbų vaidmenį klinikiniame gydyme, pakeisdamas pacientų smegenų modelius, kad jų smegenų modeliai būtų panašesni į neurotipinės populiacijos smegenų modelius, o tai gali paskatinti naujus gydymo būdus. , arba atskirai, arba kartu su jau esamomis terapijomis.
„Šis tyrimas yra vienas iš galingiausių iki šiol smegenų lavinimo naudojant fMRT realiuoju laiku demonstracijų. Dr. Iordan naudojo neurogrįžtamąjį ryšį, kad padėtų žmonėms mintyse sukurti kategoriją, kuri vėliau turėjo įtakos jų elgesiui”, – sako bendraautorius Nicholas Turk-Browne. Jeilio universiteto psichologas. „Ateityje šis atradimas galėtų padėti plėtoti smegenų ir kompiuterių sąsajas ir klinikines intervencijas.”
Jos esmė yra mokslininkų gebėjimas pasiekti smegenis tokiu būdu, kuris anksčiau nebuvo padarytas.
„Mes iš esmės apvertėme mokymąsi ant galvos ir išmokėme jūsų smegenis to, kas paskatino jus neabejotinai gauti informacijos, nors jums niekada nebuvo aiškiai tos informacijos“, – sako Iordanas. „Tai rodo, kad mes turime prieigą prie smegenyse esančių mokymosi blokų tokiu būdu, kokio anksčiau neturėjome – mokydamiesi dalykų, kurie yra daug sudėtingesni, pavyzdžiui, ištisas daiktų kategorijas, sudėtingus vaizdinius dalykus ar galbūt net. kada nors ir toliau“.