Воображаемые движения могут изменить наш мозг

Discussion of articles on psychology of both the yellow and serious press

Модераторы: Ольга Миронюк, Илья

Аватара пользователя
Илья
Донатор
Донатор
Сообщения: 506
Зарегистрирован: 07 июн 2018, 09:39
Откуда: Москва
Благодарил (а): 41 раз
Поблагодарили: 12 раз

Re: Воображаемые движения могут изменить наш мозг

Непрочитанное сообщение Илья »

Интерфейсы мозг-компьютер (BCI) работают по принципу, что измеримые изменения в электрической активности мозга происходят только при мысли о выполнении задачи. Сигналы могут считываться, оцениваться, а затем преобразовываться в управляющие сигналы с помощью системы машинного обучения, которая затем может использоваться для управления компьютером или протезом. В недавно опубликованном исследовании исследователи из Института когнитивных и мозговых наук Макса Планка в Лейпциге, Государственного Университета Наварры и Берлинского университета продемонстрировали, что после всего лишь одного часа обучения с BCI в мозге испытуемых могут быть обнаружены значительные изменения, что означает, что обучение с BCI также имеет прямое влияние на нейрональную структуру и функцию мозга.

В рамках междисциплинарного исследования изучалось влияние двух различных типов ИМК на мозг испытуемых, не имевших ранее опыта применения этой технологии. Первой подгруппе была поставлена задача представить, что они двигают руками или ногами, другими словами, задача, требующая использования двигательной системы мозга. Задача, поставленная перед второй группой, обращалась к зрительному центру мозга, требуя, чтобы они распознавали и выбирали буквы на экране. Опыт показывает, что испытуемые с самого начала достигают хороших результатов в выполнении зрительных заданий и что дальнейшее обучение не улучшает этих результатов, тогда как обращение к двигательной системе мозга гораздо сложнее и требует практики. Для документирования потенциальных изменений мозг испытуемых исследовали до и после каждого эксперимента с БКИ с помощью специального визуализирующего процесса-МРТ (магнитно-резонансная томография).

"Мы знаем, что интенсивные физические тренировки влияют на пластичность мозга", - говорит Тилль Нирхаус из Института когнитивных и мозговых наук Макса Планка. Пластичность относится к способности мозга изменяться в зависимости от того, как он используется. Ученые различают здесь функциональную пластичность, когда изменения происходят только в интенсивности сигналов между отдельными синапсами, и структурную пластичность. Структурная пластичность относится к изменению в нервных клетках или даже формированию новых нервных клеток. "Мы спросили себя, будут ли эти воздействия на пластичность мозга также происходить в чисто умственных экспериментальных задачах BCI, другими словами, если испытуемые только думают о задаче, не выполняя ее на самом деле", - говорит Кармен Видорре, исследователь из Государственного Университета Наварры.

Изменения произошли в течение одного часа

Результаты действительно показали измеримые изменения именно в тех областях мозга, которые конкретно необходимы для выполнения задач. Другими словами, изменения в зрительных областях мозга у испытуемых, получивших визуальную задачу, и изменения в моторной области у испытуемых, которые практиковали воображение перемещения части своего тела. Особенно стоит отметить, что изменения происходили в течение очень коротких промежутков времени (один час) при использовании ИМК, а не недель, как это имеет место в физической подготовке. "До сих пор неясно, будут ли эти изменения также происходить, если испытуемым не будет предоставлена обратная связь через систему BCI, чтобы их мозговые сигналы могли быть успешно прочитаны", - указывает д-р Нирхаус. Однако результаты в целом демонстрируют, что эффекты обучения с использованием интерфейса мозг-компьютер могут иметь терапевтические преимущества, стимулируя определенные области мозга.

"Пространственная специфика воздействия, достигаемая с помощью BCI, может быть использована для таргетирования тех областей мозга, которые пострадали от инсультов", - объясняет профессор Арно Виллингер, директор Департамента неврологии MPI для человеческого познания и наук о мозге. "Процессы машинного обучения служат для декодирования или перевода действий BCI в управляющие сигналы",-добавляет профессор Клаус-Роберт Мюллер, профессор машинного обучения. "Это единственный способ преобразовать отдельные действия BCI в управляющие сигналы без длительных периодов обучения. Это индивидуальное чтение BCI будет иметь решающее значение в определении того, может ли технология использоваться в системах реабилитации в будущем."
Donat
Ответить
  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение