До впитывания навыков пилотирования вертолёта за пять секунд ещё
очень далеко, но учёные сделали крохотный шажок к будущему, показанному
в известном фильме. Они испытали оригинальную технологию неосознанного
обучения мозга. Группа исследователей из Бостонского университета (BU) и лаборатории вычислительной неврологии в Киото (ATR CNL)
решила выяснить, может ли быстро перестраиваться зрительная кора
в мозге взрослого человека, чтобы участвовать в так называемом обучении
восприятию (perceptual learning). Последнее
понятие относится и к зрению, и слуху, вкусу и обонянию, осязанию…
Человек после ряда тренировок быстрее и точнее распознаёт заданный
стимул в потоке других. Это может быть (в самом примитивном случае)
вертикальная черта на фоне горизонтальных, или красный круг в череде
синих. Или японская речь на фоне английской. Аналогично работает
обучение чтению, когда человек начинает узнавать на письме буквы и целые
слова. При обучении нейронные связи в коре перестраиваются под нужную
задачу. Идёт такая перестройка медленно. Учёные же доказали, что
современные технологии способны ускорить процесс. «Предыдущие
исследования подтвердили корреляцию между повышением производительности
в визуальных задачах и изменениями в первичной зрительной коре, в то
время как другие исследователи нашли такие корреляции в высшей
зрительной коре и областях, отвечающих за решения, — говорит один из авторов эксперимента Такео Ватанабе (Takeo Watanabe). —
Однако ни одно из этих исследований не рассматривало напрямую вопрос
о том, достаточно ли гибка первичная зрительная область, чтобы обучаться
визуальному восприятию». Авторы работы применили декодированную обратную нейросвязь (Decoded Neurofeedback — DecNef), работающую в реальном времени. Принцип DecNef заключается в изменении активности мозга обучаемого
таким образом, чтобы картина отклика нейронов соответствовала ранее
полученному шаблону, взятому у человека, уже обладающего неким навыком. В теории
это может быть хоть игра на фортепиано. Но до такого сложного случая
экспериментаторы не дошли. Они проверили идею на простом тесте. Испытуемый находился в томографе, который непрерывно снимал картину
активности клеток в зрительной коре. В это время человеку показывали
серию картинок — круг с наклонными серыми полосками, ориентированными
в том или ином направлении. Задача заключалась в быстром узнавании
ориентации полос (что можно было определить по отклику мозга).
Сходным образом, кстати, действовали учёные, извлекавшие из голов испытуемых видеоролики. Те исследователи тоже в качестве первого шага собирали
библиотеку соответствий визуальных стимулов и картины активности клеток
в зрительной коре. Обратная связь была устроена так: картину активности клеток компьютер
сравнивал с шаблоном и вычислял степень подобия. Чем она была выше, тем
больший стимул выдавался испытуемому. Человеку демонстрировали зелёный
круг тем большего диаметра, чем сильнее активность клеток совпадала
с шаблонной, объясняет Gizmag.
Оказалось, что после нескольких сеансов такого обучения распознавание
кружков и полосок улучшилось и оставалось таким некоторое время. При
этом выяснилось, что подход работает, даже если испытуемые ничего не
знают о поставленной задаче. Данные томографа до и после сеансов
тренировки с обратной связью демонстрируют улучшение восприятия
определённой фигуры, той, под которую был рассчитан «мозговой шаблон»
для сравнения. Авторы технологии DecNef полагают, что она пригодится сразу
в нескольких областях. Она могла бы помочь нейрофизиологам изучать
работу мозга. Медики могли бы с такой методикой лечить некоторые
психические расстройства, восстанавливать моторные функции пациентов или
устранять хронические боли. Также подсознательную тренировку
мозга с обратной связью можно было бы попробовать применить в деле
обучения специалистов специфическим навыкам (реакциям). Тут учёные
сравнивают достижение с обучением под гипнозом или во сне. Правда,
японцы честно предупреждают, что проверили действенность метода только
на одном специфическом виде обучения. И пока не ясно, сработает ли он
в других его видах.
(Подробности эксперимента – в статье в Science.) | 
