Honování Neurofeedback k přeměně myšlenek na činy
Nové pokroky v technikách neurofeedbacku a rozhraní mozek-počítač vedou dlouhou cestu k tomu, aby se sci-fi stala realitou pro ty, kteří mají poranění mozku, psychiatrické a neurologické poruchy.Vědci tvrdí, že nová technologie umožňuje jednotlivci snížit poměr signálu k šumu mozkové aktivity, která je základem našich myšlenek, což umožňuje lepší jasnost myšlení.
Stephen LaConte, Ph.D., odborný asistent na Virginia Tech Carilion Research Institute, a jeho kolegové zdokonalili funkční zobrazování magnetickou rezonancí v reálném čase. Tato relativně nová technologie dokáže převést myšlenku na akci přenosem neinvazivních měření aktivity lidského mozku do signálů, které řídí fyzická zařízení a počítačové displeje.
Klíčové je, že pro konečný cíl léčby poruch mozku tato základní forma čtení mysli umožňuje neurofeedback.
"Naše mozky kontrolují zjevné akce, které nám umožňují přímou interakci s naším prostředím, ať už houpáním paží nebo zpěvem árie," řekla LaConte. "Skryté mentální aktivity na druhé straně - jako jsou vizuální obrazy, vnitřní jazyk nebo vzpomínky na minulost - nemohou ostatní pozorovat a nemusí nutně znamenat akci ve vnějším světě."
LaConte však dodal, že rozhraní mozek - počítač nám nyní umožňují odposlouchávat dříve nezjistitelné duševní činnosti.
V nedávné studii vědci použili funkční mozkovou rezonanci v reálném čase k pochopení neurálních základů ovládání rozhraní mozek-počítač.
Výzkumný tým požádal dva desítky subjektů o ovládání vizuálního rozhraní tichým počítáním čísel rychlou a pomalou rychlostí.
U poloviny úkolů bylo subjektům řečeno, aby pomocí svých myšlenek kontrolovali pohyb jehly na zařízení, které pozorovali; u ostatních úkolů jednoduše sledovali jehlu.
Vědci objevili efekt zpětné vazby, o kterém LaConte řekl, že již dlouho předpokládal, že existuje: Subjekty, které ovládaly jehlu, dosáhly lepšího poměru signálu k šumu v celém mozku než ti, kteří jednoduše sledovali pohyb jehly.
"Když subjekty prováděly úkol počítání bez zpětné vazby, odvedly docela dobrou práci," řekla LaConte.
"Ale když to dělali se zpětnou vazbou, viděli jsme zvýšení poměru signálu k šumu celého mozku." Tato vylepšená jasnost může znamenat, že se signál zostřuje, šum klesá nebo obojí. Mám podezření, že mozek začal být méně hlučný, což subjektu umožnilo soustředit se na daný úkol. “
Vědci také zjistili, že akt ovládání rozhraní počítač-mozek vedl ke zvýšené přesnosti klasifikace, což odpovídalo zlepšení poměru signálu k šumu v celém mozku.
Tento vylepšený poměr signálu k šumu, dodal LaConte, má důsledky pro rehabilitaci mozku.
"Když lidé podstupující skenování mozku v reálném čase získají zpětnou vazbu o svých vzorcích mozkových aktivit, mohou vymyslet způsoby, jak vykonávat větší kontrolu nad svými mentálními procesy," uvedla LaConte.
"To jim zase dává příležitost pomoci při jejich vlastním uzdravení." Nakonec chceme tento efekt využít k nalezení lepších způsobů léčby poranění mozku a psychiatrických a neurologických poruch. “
"Dr. Objev společnosti LaConte představuje milník ve vývoji neinvazivních přístupů k zobrazování mozku s potenciálem pro neurorehabilitaci, “řekl Michael Friedlander, Ph.D., neurolog pro VT, který se specializuje na plasticitu mozku.
"Tento výzkum má důsledky pro lidi, jejichž mozky byly poškozeny, například traumatickým zraněním nebo mozkovou mrtvicí, a to způsoby, které ovlivňují motorický systém - například to, jak chodí, pohybují paží nebo mluví."
"Dr. Inovace LaConte s funkčním zobrazováním mozku v reálném čase pomáhají připravit půdu pro budoucnost, pro zachycení skryté mozkové činnosti a vytváření lepších počítačových rozhraní, která lidem pomohou rekvalifikovat vlastní mozek. “
Zdroj: Virginia Tech