DARPA спонсорира създаването на технологии за стимулиране на мозъка, които ускоряват обучението с 40%

Amory Lovins: We must win the oil endgame (Юли 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Ново проучване може да доведе до увеличаване на асоциативното учене

От Хедър Хамилтън, допринасящ писател

Изследователи от HRL Laboratories, LLC наскоро определиха как неинвазивната стимулация на постоянен ток (tDCS) има потенциала да увеличи производителността на асоциативното учене. Чрез прилагане на tDCS към префронталната кора, екипът откри, че засяга голяма част от мозъка, което води до промени във функционалната връзка между различните области. Това води до по-бърза скорост на учене при макаци.

Изследването е съвместна работа с университета "Макгил" в Монреал и Soterix Medical в Ню Йорк, спонсориран от програмата за възстановяване на активна памет на Агенция за отбранително изследователски проекти. Той се появява в издание на текущата биология от 12 октомври 2017 г.

Откритието е позволило на изследователите да се насочат към стимулиране и да се намесят в критични точки, при които е най-вероятно да възникне образуване на спомени и да покаже, че животното се ускорява с приблизително 40%, когато се прилага 2 mA неинвазивно към префронталната кора, без да се увеличава невронното изпичане.

Предишните доклади стигат до извода, че няма ефект върху честотата на невронното изпичане в главата на трупа, но това потвърждаване на tDCS като учебно средство разкрива различна история - tDCS ускорява ученето, което се доказва от поведенческите промени и ученето се подобрява независимо от скоростта на невронното изпичане. Изследванията показват, че модулираната връзка между областите на мозъка, а не процентите на невронното изгаряне, е довела до увеличаване на скоростта на учене.

В проучването макаците демонстрират асоциативно учене, създавайки асоциации между визуални стимули и място за награда. Изследователите го наричат ​​визуална задача за търсене и казват, че отнема 15 секунди, до 2, когато животните са научили местоположението на наградата. Macaques взе средно 22 изпита, за да научат как да получат правилно наградата. С tDCS това намалява до 12.

"В този експеримент се насочихме към префронталната кора с индивидуализирани неинвазивни стимулиращи моменти", казва д-р Praveen Pilly, главен изследовател на HRL за проучването. "Това е регионът, който контролира много изпълнителни функции, включително вземане на решения, когнитивен контрол и извличане на контекстна памет. Той е свързан с почти всички други кожни области на мозъка и стимулирането му има широко разпространени ефекти. Също така е целта на избор в повечето публикувани проучвания за подобряване на поведението и примери за случаи с транскаранично стимулиране. Поставихме tDCS електродите върху скалпа както при контролни, така и при стимулиращи условия. Поведенческият ефект беше разкрит, когато се научиха да откриват наградата по-бързо. "

Pilly вярва, че подобрената връзка на дълги разстояния между областите на мозъка във високочестотните ленти и по-малкото свързване в нискочестотните ленти помогна на изследователите да обяснят подобренията в обучението с tDCS в префронталната кора. "Само защото невроните могат да бъдат по-оживени при изпичането им, не може да доведе до промени в производителността", каза той. "Повишаването на функцията на паметта вероятно изисква по-добра координация на информацията, свързана със задачите, в цялата кората."

В крайна сметка, екипът ще преследва одобрението на FDA за устройството, което според тях ще доведе до широко използване на технологията в рамките на пет или 10 години.

Източници: следващото голямо бъдеще, HRL лаборатории, текуща биология
Източник на изображението: Pixabay