Неврологи продемонстрировали обучение встиле матрицы
До впитывания навыков пилотирования вертолёта за пять секунд ещё весьма на большом растоянии, но учёные сделали маленький шажок к будущему, продемонстрированному в известном фильме. Они испытали уникальную разработку неосознанного обучения мозга.
Несколько исследователей из Бостонского университета (BU) и лаборатории вычислительной неврологии в Киото (ATR CNL) решила узнать, может ли скоро перестраиваться зрительная кора в мозге взрослого человека, дабы принимать участие в так именуемом обучении восприятию (perceptual learning).
Последнее понятие относится и к зрению, и слуху, обонянию и вкусу, осязанию… Человек по окончании последовательности тренировок стремительнее и правильнее распознаёт заданный стимул в потоке вторых. Это возможно (в самом примитивном случае) вертикальная черта на фоне горизонтальных, либо красный круг в череде светло синий.
Либо японская обращение на фоне британской. Подобно трудится обучение чтению, в то время, когда человек начинает выяснять на письме буквы и целые слова.
Мгновенное распознавание образов в последовательности похожих во многом определяется неосознанной реакцией зрительной коры. Сейчас экспериментаторы продемонстрировали, как её возможно настраивать (иллюстрация Nicolle Rager Fuller, National Science Foundation).
При обучении нейронные связи в коре перестраиваются под нужную задачу. Идёт такая перестройка медлительно.
Учёные же доказали, что новейшие технологии способны ускорить процесс.
«Прошлые изучения подтвердили корреляцию между увеличением производительности в визуальных задачах и трансформациями в первичной зрительной коре, тогда как другие исследователи нашли такие корреляции в высшей областях и зрительной коре, несущих ответственность за решения, — говорит один из авторов опыта Такео Ватанабе (Takeo Watanabe). — Но ни одно из этих изучений не рассматривало напрямую вопрос о том, достаточно ли эластична первичная зрительная область, дабы обучаться визуальному восприятию».
Авторы работы применили декодированную обратную нейросвязь (Decoded Neurofeedback — DecNef), трудящуюся в настоящем времени.
Схема DecNef (иллюстрация Boston University).
Принцип DecNef содержится в трансформации активности мозга обучаемого так, дабы картина отклика нейронов соответствовала ранее взятому шаблону, забранному у человека, уже владеющего неким навыком.
В теории это возможно хоть игра на фортепиано. Но до для того чтобы сложного случая экспериментаторы не дошли.
Они удостоверились в надежности идею на несложном тесте.
В тестах участвовали 11 женщин и 5 мужчин в возрасте от 20 до 38 лет (кадр Boston University).
Испытуемый пребывал в томографе, что непрерывно снимал картину активности клеток в зрительной коре. Сейчас человеку показывали серию картин — круг с наклонными серыми полосами, ориентированными в том либо другом направлении.
Задача заключалась в стремительном узнавании ориентации полос (что возможно было выяснить по отклику мозга).
Сходным образом, кстати, действовали учёные, извлекавшие из голов испытуемых видеоролики. Те исследователи также в качестве первого шага собирали библиотеку соответствий визуальных картины и стимулов активности клеток в зрительной коре.
Сперва учёные картины активности и соответствие стимула мозга… (иллюстрация Boston University).
Обратная сообщение была устроена так: картину активности клеток компьютер сравнивал с шаблоном и вычислял степень подобия. Чем она была выше, тем больший стимул выдавался испытуемому.
Человеку демонстрировали зелёный круг тем большего диаметра, чем посильнее активность клеток совпадала с шаблонной, растолковывает Gizmag.
…позже устраивают обратную связь между техникой и мозгом, регистрирующей его активность. Зрительные стимулы меняют её непрерывно (иллюстрация Boston University).
Оказалось, что по окончании нескольких сеансов для того чтобы обучения распознавание полосок и кружков улучшилось и оставалось таким некое время.
Наряду с этим стало известно, что подход трудится, даже в том случае, если испытуемые ничего не знают о поставленной задаче. Эти томографа до и по окончании сеансов тренировки с обратной связью демонстрируют улучшение восприятия определённой фигуры, той, под которую был вычислен «мозговой шаблон» для сравнения.
Итог – улучшение восприятия целевой фигуры (иллюстрация Boston University).
Авторы разработки DecNef считают, что она понадобится сходу в нескольких областях. Она имела возможность бы оказать помощь нейрофизиологам изучать работу мозга.
Медики имели возможность бы с таковой методикой лечить кое-какие психологические расстройства, восстанавливать моторные функции больных либо ликвидировать хронические боли.
Кроме этого подсознательную тренировку мозга с обратной связью возможно было бы попытаться применить в деле обучения экспертов своеобразным навыкам (реакциям). Тут учёные сравнивают достижение с обучением под обмороком либо во сне.
Действительно, японцы честно дают предупреждение, что удостоверились в надежности действенность способа лишь на одном своеобразном виде обучения. И пока не светло, сработает ли он в других его видах.
(Подробности опыта – в статье в Science.)
