W przełomowym odkryciu na styku nauki i technologii badacze opracowali metodę modyfikacji wzorców aktywności mózgowej, która umożliwia naukę bez konieczności tradycyjnego nauczania, operacji czy fizycznej manipulacji. Dzięki wykorzystaniu obrazowania mózgu w czasie rzeczywistym i systemu sprzężenia zwrotnego, uczestnicy badania nauczyli się rozpoznawać nowe kategorie wizualne, nie otrzymując przy tym żadnych konkretnych instrukcji.
Publikacja: Proceedings of the National Academy of Sciences | Czas czytania: 5 minut
„Nasza metoda pozwala nie tylko delikatnie zmieniać istniejące wzorce aktywności mózgowej w kierunku znanych schematów, ale także – po raz pierwszy – bezpośrednio zapisywać nowy wzorzec w mózgu i analizować, jaki wpływ ma to na zachowanie człowieka,” wyjaśnia Coraline Iordan, główna autorka badania i profesor nadzwyczajny nauk o mózgu i kognitywistyki na Uniwersytecie w Rochester.
Nowe podejście do nauki
Tradycyjnie nauka jest wynikiem zmian w mózgu, spowodowanych doświadczeniem, nauką czy instrukcją. Jednak nowe badanie, przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetów w Rochester, Yale i Princeton, obraca ten proces o 180 stopni. Zamiast uczyć uczestników, co mają przyswoić, badacze bezpośrednio modyfikowali sposób, w jaki ich mózgi przetwarzają informacje wizualne.
Eksperyment odbywał się w zaawansowanym urządzeniu fMRI (funkcjonalnym rezonansie magnetycznym). Uczestnicy oglądali abstrakcyjne kształty wyświetlane na lustrze, które pulsowały lub drgały, aż aktywność ich mózgu zaczęła odpowiadać wzorcowi wybranemu przez naukowców. Gdy uczestnikowi udało się osiągnąć pożądany stan aktywności mózgowej, był nagradzany finansowo. Badanie trwało sześć dni, podczas których uczestnicy kilkakrotnie ćwiczyli te zadania.
Najbardziej zaskakującym aspektem tego badania jest fakt, że uczestnicy nauczyli się rozpoznawać nowe kategorie obiektów, mimo że nigdy nie zostali explicite poinformowani, czym są te kategorie. Jonathan Cohen, neurokognitywista z Princeton, podkreśla, że badanie pokazuje, iż procesy nieświadome – czyli przetwarzanie informacji poza naszą świadomą percepcją – mogą obejmować tworzenie całkowicie nowych reprezentacji w mózgu.
Kluczowe pojęcia, które warto znać
Aby lepiej zrozumieć to przełomowe odkrycie, warto zapoznać się z kilkoma pojęciami:
- Neural Feedback (Sprzężenie zwrotne mózgu)
- Proces, w którym jednostka otrzymuje w czasie rzeczywistym informacje o aktywności swojego mózgu, co pozwala jej na świadomą kontrolę nad określonymi wzorcami tej aktywności.
- fMRI (Funkcjonalny rezonans magnetyczny)
- Technika obrazowania, która mierzy aktywność mózgu poprzez analizę zmian w poziomie natlenienia krwi, wskazując, które obszary są aktywne w danym momencie.
- Implicit Processing (Przetwarzanie niejawne)
- Zdolność mózgu do sensownego reagowania na informacje bez świadomej wiedzy o tych informacjach.
Rewolucja w nauce: Praktyczne zastosowania
Nowa technologia, choć obecnie testowana w kontrolowanych warunkach eksperymentalnych, może w przyszłości znaleźć zastosowanie w terapii, edukacji czy szkoleniu. Wyobraźmy sobie możliwość nauczenia ludzi nowych umiejętności, takich jak rozpoznawanie obiektów, języków czy wzorców, bez żmudnego procesu nauki – wystarczyłoby „zaprogramowanie” mózgu na odpowiednie schematy. Terapia osób z zaburzeniami neurologicznymi, takimi jak depresja czy PTSD, również mogłaby skorzystać z tej technologii, poprzez bezpośrednią modyfikację niepożądanych wzorców aktywności mózgowej.
Jest to także krok w kierunku głębszego zrozumienia, jak nasz mózg przetwarza informacje i tworzy nowe ścieżki neuronalne. Dzięki tym badaniom możemy zacząć redefiniować proces nauki, przekraczając granice tradycyjnych metod nauczania i rehabilitacji.
Czy zrozumiałeś? Sprawdź swoją wiedzę
Co sprawia, że proces nauki w tym badaniu jest wyjątkowy?
Naukowcy nie uczyli uczestników bezpośrednio, lecz modyfikowali sposób, w jaki ich mózgi przetwarzały informacje wizualne, tworząc nowe wzorce nauki bez wyraźnych instrukcji.
Jak uczestnicy otrzymywali informacje zwrotne podczas eksperymentu?
Oglądali abstrakcyjne kształty, które zmieniały się, aż ich aktywność mózgowa pasowała do wcześniej ustalonego wzorca. Gdy to osiągnęli, kształty przestawały pulsować, co było sygnałem sukcesu.
Jaką rolę odegrało urządzenie fMRI?
fMRI monitorowało aktywność mózgu w czasie rzeczywistym, pozwalając badaczom określić moment, w którym uczestnicy osiągnęli pożądany wzorzec aktywności.
Co badanie mówi o przetwarzaniu niejawnym w mózgu?
Pokazuje, że mózg może przyswajać i przetwarzać nowe informacje bez świadomej wiedzy uczestnika, co otwiera drzwi do całkowicie nowych sposobów uczenia się.
Chcesz wiedzieć więcej o technologiach przyszłości? Śledź nasze najnowsze artykuły i bądź na bieżąco z przełomowymi odkryciami naukowymi.
