DARPA финансирует исследования стимуляции мозга для ускоренного обучения

The Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) работает с семью университетами США и подразделениями ВВС и армии по исследованиям, которые направлены на то, чтобы стимулировать мозг неинвазивным способом для ускорения обучения.

foto stimuliaciya uskorennogo obucheniya

Эта диаграмма концепции целевого нейропластичного обучения демонстрирует, как программа DARPA будет изучать улучшение процессов обучения в мозге с помощью стимуляции периферических нервов. DARPA будет финансировать исследовательские группы из семи университетов и сотрудничать с подразделениями ВВС и армии для выполнения этой программы.

DARPA объявила о программе целевого обучения нейропластике (TNT) в марте прошлого года, и теперь началась работа по поиску наиболее безопасных и эффективных способов активизации естественного процесса, называемого «синаптическая пластичность».

Под пластичностью подразумевается способность мозга укреплять или ослаблять свои нейронные связи, чтобы адаптироваться к изменениям в окружающей среде. Для руководителя программы TNT доктора Дуга Вебера такая пластичность связана с обучением.

«Мы говорим о пластичности нервной системы или о том, как нейроны, которые являются рабочими единицами в мозге, меняют свою функцию с течением времени, когда мы тренируем новый навык», — сказал он во время недавнего интервью с DoD News (новости Министерства обороны США)

Исследование TNT фокусируется на конкретном обучении, называемом обучением когнитивных навыков. Люди используют навыки познания, чтобы делать такие вещи, как сосредоточить внимание, обрабатывать информацию, делать сразу несколько дел, обнаруживать и понимать шаблоны и паттерны, запоминать инструкции, систематизировать информацию и многое другое.

Исследователи TNT попытаются определить физиологические механизмы, которые могут позволить им усилить естественное обучение посредством электрического стимулирования периферических нервов — тех, которые соединяют нейроны в мозге и спинном мозге с органами, кожей и мышцами, чтобы сделать мозг более адаптивным во время ключевых моментов процесса обучения, — сообщает DARPA о проекте TNT.

«Механизмы, лежащие в основе этого улучшения, не совсем понятны, — сказал Вебер, — но мы считаем, что нейростимуляция повышает выпуск нейротрансмиттеров, таких как ацетилхолин, норадреналин и другие, которые играют определенную роль в модулировании когнитивных процессов, связанных с обучением».

«Вероятно, «серебряной пули» не существует, — добавил он,  — но есть несколько процессов. Таким образом, основной целью TNT является стимулировать различные механизмы для понимания связей между нейростимуляцией, высвобождением нейротрансмиттеров и возникающими изменениями пластичности».

Чтобы активировать периферические нервы, исследователи сравнивают неинвазивную электрическую стимуляцию через кожу с инвазивной формой стимуляции — с использованием имплантированного устройства — чтобы увидеть, какая из них более эффективна.

Но Вебер представляет себе устройство, которое может способствовать пластичности, используя электричество, чтобы стимулировать периферические нервы через кожу, говорит DARPA.

Программа начинается с фундаментальной науки о пластичности мозга и завершается, если исследование будет успешным, испытаниями на здоровых добровольцах.

В первой части TNT-исследователи будут работать над определением нейронных механизмов, которые лежат в основе того, как стимуляция нервов влияет на пластичность мозга. Они также попытаются обнаружить физиологические показатели, которые будут демонстрировать, что стимуляция работает, выявить и минимизировать побочные эффекты, стимуляции нервов, если таковые будут иметь место, — говорит DARPA.

Во второй половине программы исследователи будут использовать технологию нейростимуляции в различных видах обучающих упражнений для измерения улучшения скорости и степени обучения.

В то же время некоторые исследовательские группы будут работать с аналитиками военной разведки и специалистами по иностранному языку, чтобы понять, как они сейчас обучаются, поэтому платформа TNT может быть тщательно настроена для удовлетворения их потребностей.

Вебер сказал, что программа TNT с самого начала работала с исследователями из Центра Университета Мэриленда по углубленному изучению языка, научно-исследовательского центра Министерства образования.

«Мы пытались перенять у них подходы, используемые ими, и изучить факторы, которые они учитывают при разработке и совершенствовании протоколов обучения», — добавил он.

DARPA подходит к изучению синаптической пластичности с нескольких точек зрения, чтобы определить, существуют ли безопасные и ответственные пути для повышения уровня обучения и ускорения усвоения навыков, относящиеся к миссиям национальной безопасности, сказал Вебер, добавив, что программа TNT поможет компенсировать сокращение числа персонала в каждом военном подразделении.

Вебер отметил, что сейчас на рынке представлено множество устройств для стимуляции мозга и периферических нервов.

«Вы можете пойти прямо сейчас и за 50 долларов купить устройство, которое утверждает, что побуждает ваш мозг делать всевозможные вещи», — сказал он.

«Такие компании, — сказал он, — делают технологию доступной без каких-либо гарантий, что она безопасна или даже эффективна. Поэтому я думаю, что TNT делает гораздо более благородное дело, сосредотачиваясь на научной основе всего этого, чтобы мы знали больше о возможностях, которые мы создаем».

 

По материалам www.defense.gov

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *