Человек и животные осваивают новые навыки через обучение на собственном опыте. Однако исследователи из США разработали инновационный подход, позволяющий внедрять в мозг определенные шаблоны активности без явного обучения и физического воздействия. Эта методика помогла участникам эксперимента усваивать информацию и иначе воспринимать визуальные образы.
В обычных условиях для освоения новой информации или навыков человек учится на практике, руководствуясь личным опытом, наставлениями или инструкциями. Мозг перерабатывает поступающие знания, формируя новые нейронные связи. Исследования показали, что важным этапом этого процесса является сон, во время которого мозг структурирует воспоминания и адаптирует их к реальности с учетом недавно полученных данных.
Группа ученых из Университета Рочестера, Йельского и Принстонского университетов (США) представила методику, позволяющую «записывать» новые знания и навыки прямо в мозг без традиционного обучения. Результаты их работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
В ходе эксперимента участники находились в аппарате функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), что позволило исследователям в реальном времени отслеживать активность их мозга. Добровольцам демонстрировали движущиеся фигуры на экране и просили попытаться остановить их усилием мысли.
Перед началом эксперимента ученые определили, каким должен быть паттерн мозговой активности для успешного выполнения задачи. В процессе выполнения задания участники получали обратную связь о своей мозговой активности в режиме реального времени. Это позволяло исследователям направлять активность мозга к заранее заданному шаблону, что они назвали «лепкой» мозговой активности.
Фигуры на экране прекращали движение, когда активность мозга совпадала с целевым шаблоном. Таким образом, участники успешно воспроизводили новый, заданный учеными, образ объектов, даже если он не совпадал с привычным. Исследователи фактически научили участников воспринимать новые категории объектов, изменяя способы их обработки мозгом.
«Испытуемые могли реагировать на новые категории объектов и действовать в соответствии с ними, даже не осознавая самих категорий. Это доказывает, что неявное обучение — способность мозга усваивать и обрабатывать информацию без сознательного участия — может распространяться на формирование новых нейронных связей», — отметили авторы исследования.
Ученые выражают надежду, что их метод найдет применение в клинической практике. По их мнению, модификация мозговых паттернов может помочь пациентам с нейроотличиями, улучшая функционирование их мозга до нормальных показателей. Кроме того, технология может быть полезна в создании интерфейсов «мозг — компьютер», открывая новые горизонты в нейротехнологиях.
