DARPA sponsorē smadzeņu stimulēšanas tehnoloģiju izveidi, kas paātrina mācīšanos par 40%

ZEITGEIST: MOVING FORWARD | OFFICIAL RELEASE | 2011 (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Jauns pētījums var izraisīt asociatīvās mācīšanās pieaugumu

Autors Heather Hamilton, rakstnieks

Pētnieki no HRL Laboratories, LLC nesen ir noteikuši, kā neinvazīvas straumējošās stimulācijas (tDCS) potenciāls var palielināt asociatīvās mācīšanās rezultātus. Izmantojot tDCS prefrontala garozā, komanda atklāja, ka tā ietekmē lielu smadzeņu daļu, kas izraisa izmaiņas funkcionālajā savienojumā starp dažādām jomām. Tas noved pie ātrāka mācīšanās ātruma makaķu pārbaudēs.

Pētījums ir sadarbība ar McGill Universitāti Monreālā un Soterix Medical Ņujorkā, kuru sponsorē Aizsardzības izvērstā pētījumu projekta aģentūra, kas atjauno aktīvās atmiņas programmu. Tas parādās 2017. gada 12. oktobra numurā par pašreizējo bioloģiju.

Atklājums ļāva pētniekiem mērķēt uz stimulēšanu un iejaukties kritiskajos punktos, kuros visticamāk parādīsies atmiņu veidošanās, un, kad 2 mA neinvasīvi ievadīts prefronta garozā, palielinoties neironu apdegšanai, mācīšanās ar dzīvniekiem paātrināsies par aptuveni 40%.

Iepriekšējos ziņojumos tika secināts, ka triecienu galos nav ietekmes uz neironu uzliesmošanas ātrumu, taču šis tDCS kā mācību atbalsta apstiprinājums norāda uz atšķirīgu stāstu - tDCS paātrina mācīšanos, par ko liecina uzvedības izmaiņas un mācīšanās, neatkarīgi no neironu izstumšanas rādītājiem. Pētījums parādīja, ka mācīšanās ātruma palielināšanās izraisīja modulētu savienojumu starp smadzeņu zonām, nevis neironu aktivizēšanas ātrumu.

Pētījumā makaķi parādīja asociatīvu mācīšanos, veidojot asociācijas starp vizuālo stimulu un atlīdzības vietu. Pētnieki atsaucas uz to kā vizuālu barošanas uzdevumu un apgalvo, ka tas ir pagājis 15 sekundes, līdz 2, kad dzīvnieki uzzināja atlīdzības vietu. Makaši vidēji piedalījās 22 izmēģinājumos, lai uzzinātu, kā pareizi iegūt atlīdzību. Ar tDCS tas samazinājās līdz 12.

"Šajā eksperimentā mēs orientējām prefronta garoņu ar individuāliem neinvazīviem stimulēšanas montāžiem, " saka dr. Praveen Pilly, HRL galvenais pētījuma pētnieks. "Šis ir reģions, kas kontrolē daudzas izpildfunkcijas, tostarp lēmumu pieņemšanu, kognitīvo kontroli un kontekstuālo atmiņas izguvi. Tas ir saistīts ar gandrīz visām citām smadzeņu garozas zonām, un tā stimulēšana ir plaši izplatīta. Tas ir arī izvēles mērķis lielākajā daļā publicēto uzvedības uzlabošanas pētījumu un gadījumu izpētes ar transkraniālu stimulāciju. Mēs ievietojām tDCS elektrodus uz galvas gan mūsu kontroles, gan stimulēšanas apstākļos. Uzvedības efekts tika atklāts, kad viņi iemācījās ātrāk atrast atlīdzību. "

Pilly uzskata, ka uzlabota liela attāluma savienojamība starp smadzeņu zonām augstfrekvenču joslās un zemāka frekvenču joslu savienojamība palīdzēja pētniekiem paskaidrot mācīšanās uzlabojumus ar tDCS prefronta garozā. "Tikai tāpēc, ka neironi var būt smagāki to uzbrukumā, tas nedrīkst izraisīt izmaiņas veiktspējā, " viņš teica. "Lai uzlabotu atmiņas funkciju, visticamāk vajadzēs labāk koordinēt informāciju, kas attiecas uz uzdevumiem visā garozā."

Galu galā komanda turpinās FDA apstiprinājumu par ierīci, kas, pēc viņu domām, novedīs pie plaši izmantotas tehnoloģijas piecu vai desmit gadu laikā.

Avoti: Nākamā lielā nākotne, HRL laboratorijas, pašreizējā bioloģija
Attēlu avots: Pixabay