Mozek nepotřebuje učit nové triky. Yale ukázal, jak získat kontrolu za méně než hodinu

Výsledky byly ohromující. Účastníci, kteří používali geometricky sladěné BCI, se naučili ovládat avatara ve videohře za méně než jednu hodinu. To je v příkrém rozporu s dřívějšími BCI založenými na fMRI v reálném čase, které často vyžadovaly až 10 dlouhých tréninkových sezení na osobu. Navíc v těchto starších systémech zhruba třetina uživatelů nikdy nedosáhla spolehlivé kontroly .

Nový přístup v podstatě eliminoval problém „nenaučitelných“ uživatelů a ukázal, že rychlé a univerzální ovládání BCI je možné, když rozhraní respektuje přirozenou strukturu mozku .

Metodologie: fMRI v reálném čase a zraková kůra

Tým využil funkční magnetickou rezonanci (fMRI) k poskytování neurofeedbacku v reálném čase, přičemž se zaměřil konkrétně na zrakovou kůru. Účastníci se naučili modulovat aktivitu v této mozkové oblasti podél dimenzí identifikovaných algoritmem pro učení variet. Tento cílený přístup se liší od tréninku libovolných mozkových oblastí či vzorců a ukotvuje BCI v konkrétním, dobře prozkoumaném nervovém systému .

Co se stane, když princip porušíte

Studie neprokázala jen to, co funguje – dokázala i to, co selhává. Když bylo BCI záměrně navrženo tak, aby pracovalo proti přirozené geometrii mozku, tedy žádalo účastníky modulovat aktivitu v dimenzích špatně sladěných s vnitřní nervovou strukturou, učení se zastavilo. Uživatelé nevykazovali žádné nebo jen minimální zlepšení, což dokonale replikovalo neuspokojivé výkony předchozích BCI designů .

Tento objev je více než jen technická poznámka pod čarou; nabízí kauzální vysvětlení, proč dřívější neinvazivní BCI často selhávaly. Bariérou nikdy nebyla jen kvalita signálu nebo snaha uživatele – šlo o zásadní nesoulad mezi designem rozhraní a operační architekturou mozku.

Tým za studií

Výzkum byl mezioborovým úsilím na Yaleově univerzitě. První autorkou studie byla Erica Buschová, čerstvá doktorandka. Korespondenčními autory jsou Smita Krishnaswamy z kateder genetiky a informatiky Yaleovy univerzity a Nicholas Turk-Browne z katedry psychologie. Mezi další autory patří E. Chandra Fincke a Guillaume Lajoie .

Širší důsledky pro medicínu, hraní her a další oblasti

Dopady sahají daleko za videohry. Autoři tvrdí, že jakákoli neurotechnologie navržená k interakci s mozkem – ať už pro pomoc lidem s motorickými či komunikačními poruchami, vývoj terapií pro depresi nebo úzkost, nebo stavbu zařízení pro spotřebitele nové generace – bude účinnější, pokud bude postavena na přirozené geometrii mozku. Studie nabízí plán, jak tyto intervence udělat rychlejší, efektivnější a dostupnější .

Tato filozofie designu zaměřená na člověka a sladěná s geometrií by mohla znamenat bod obratu. Jak naznačil jeden z článků o tomto výzkumu, pro tradiční herní ovladač možná brzy nastane „game over“ – ne kvůli jedinému zařízení, ale díky chytřejšímu způsobu, jak naslouchat mozku .