Знания можно будет загружать в мозг, как в фильме «Матрица»

Сегодня ученые видят очень широкое применение этой технологии в будущем

Новое исследование, опубликованное в журнале Science, предполагает, что мозг может обучаться автономно - чтобы выучить иностранный язык, научиться играть на фортепьяно, минимизировать умственное напряжение, не нужно прилагать никаких сознательных усилий. В известном фильме «Матрица» главный герой получал необходимые знания подобным способом.

Эксперименты, проводимые в Бостонском университете (БУ) и Лаборатории вычислительной нейробиологии в Киото в Японии, недавно показали, что с использованием магнитно-резонансной томографии исследователи через зрительную зону коры головного мозга человека смогли побудить клетки мозга, отвечающие за действие, войти в соответствие с ранее заданной целью.

Представьте человека, который просто смотрит в монитор, а в это время его мозговые клетки трансформируются так, чтобы соответствовать модели, например, атлета-чемпиона. Хотя это первый шаг к реализации подобной технологии, исследователи говорят, что такие возможности могут существовать в будущем.

«Нормально развитая визуальная зона достаточно пластична, чтоб поддерживать визуальное перцептивное обучение», - говорит ведущий автор исследования и нейробиолог в БУ Такео Ватанабе.

Нейробиологи обнаружили, что картинки появляются в мозге человека, постепенно наращиваясь. То есть первоначально - это линии, контуры, формы, цвета, затем движение, объем и другие формы детализации. Но ученые работают над тем, чтобы значительно ускорить этот процесс.

Исследователи изучали первичные визуальные зоны мозга, чтобы понять, как с помощью технологии можно усовершенствовать зрительную активность и процесс обучения.

Ученые поняли, как настраивать зрительные отделы мозга на восприятие

«Более раннее исследование подтвердило взаимосвязи между улучшением визуальной активности и изменениями в первичной визуальной зоне, в то время как другие исследователи обнаружили подобные связи в более глубоких визуальных зонах и в зоне мозга, отвечающей за принятие решений, - рассказывает Ватанабе. - Однако ни одно из этих исследований непосредственно не задавалось вопросом о том, насколько гибки визуальные зоны мозга, и способны ли они физически поддерживать визуальное перцептивное обучение».

Доктор наук из Бостонского университета Казухиса Шибата разработал и испытал метод декодированной нейробиологической обратной связи с использованием МРТ, чтобы вызвать особый род активации в определенных первичных визуальных зонах, которая соответствовала образу, вызванному определенной визуальной деталью в отделе головного мозга, отвечающего за интерес. Затем исследователи проверили, соответствует ли картинка, получившаяся у мозга, ранее заданному образу.

Результатом, как говорят исследователи, оказалась возможность нового подхода к изучению, вызывающему длительное усовершенствование задач, которые требуют визуального представления.

«Самое удивительное в этом исследовании то, что простая индукция нервных паттернов, относящихся к определенной визуальной детали, привела к усовершенствованию визуального представления, без непосредственной презентации деталей или предшествующей осведомленности испытуемых о предметах, которые должны были быть изучены», - сказал Ватанабе, который разработал идею для научно-исследовательской работы вместе с Мицуо Коато, директором лаборатории в Киото.

«Мы обнаружили, что объекты исследования не знали о том, что должно было быть изучено, в то время как поведенческие данные, полученные до и после применения метода нейробиологической обратной связи, показали, что визуальное представление исследуемых о целевых образах определенно улучшилось, - сказал он. - В этом исследовании мы подтвердили, что наш метод работает только в области визуального перцептивного обучения. Таким образом, мы должны проверить, может ли работать технология в других сферах обучения. Также мы должны проконтролировать, чтобы метод не мог быть использован в противоречивых целях».

Сегодня ученые видят очень широкое применение технологии в будущем: для различных типов обучения, включая память, двигательные навыки и восстановление утерянных умений.

Национальный научный фонд, Национальный институт здоровья и Министерство просвещения и культуры, спорта, науки и техники Японии поддержали исследование.