Як стати геніальним льотчиком і музикантом за один день
Вчені давно з'ясували, що мозок людини володіє неймовірними здібностями, які поки що майже не розкриті. Незважаючи на існування декількох світових проектів з відтворення структури мозку, жоден з них не увінчалася успіхом, оскільки пристрій головного органу людини настільки складна, що розібратися в ньому поки що нікому не під силу. Тим не менш, потенціал мозку поступово розкривається, що надає людям неймовірні здібності.
Так, вже давно використовується електростимуляція мозку. Цю технологію застосовують у Пентагоні для лікування солдатів від депресії, стирання важких спогадів, а також для активізації їх уваги і когнітивних здібностей. А нещодавно стимуляцію мозку стали використовувати для навчання: як військової, так і цивільної сфері.
Днями фахівці дослідницької Лабораторії HRL, що належить General Motors Corporation і Boeing, повідомили про створення системи, за допомогою якої можна засвоїти нові навички. Тобто, технологія дозволить завантажувати "досвід" і знання прямо в мозок, минаючи довгий процес навчання. У процесі експерименту молодим льотчикам передавали записані мозкові хвилі досвідчених льотчиків за допомогою інтерфейсу мозок-комп'ютер. А разом з цими хвилями передавалися і навички професіоналів. У статті, опублікованій в журналі Frontiers of Human Neuroscience, вчені говорять, що стимуляція мозку слабким струмом допоможе отримати знання і навички керування літаком в рекордно короткі терміни, всього за кілька днів, тоді як зазвичай на це йде кілька років. Вплив на мозок новачків здійснюється через гумову шапочку з вбудованими електродами.
Фахівці HRL досліджували мозкові хвилі досвідчених військових і цивільних пілотів. На базі отриманої інформації вони створили програму, що відтворює сигнали, відповідні навичок пілотування. Перевірка на симуляторі польотів показала, що незважаючи на відсутність досвіду, початківці пілоти літали як справжні професіонали. Мозок новачків стимулювали таким чином, щоб максимально точно повторити сигнали, зафіксовані в мозку професіоналів при виконанні поставленого завдання. Молодим пілотам давали найрізноманітніші завдання, включаючи посадку літака, і вони в більшості випадків успішно з ними справлялися. Для чистоти експерименту деяким посилали не пов'язані з льотною справою сигнали, щоб виключити ефект плацебо. Фахівці HRL кажуть, що така стимуляція не чинить негативного впливу на здоров'я, оскільки імпульси дуже м'які: сигнали надходять в діапазоні від 4 до 7 Гц. Зрозуміло, технологія потребує доопрацювання, але потенціал її величезний: методика дозволить за максимально короткі терміни навчитися будь-якій справі, причому в самих різних сферах. Є всі підстави припускати, що технологію незабаром запровадять на практиці: HRL Laboratories - дуже серйозна дослідницька організація, в активі якої безліч найважливіших розробок, включаючи перший лазер і прототипи іонних ракетних двигунів.
Швидку методику отримання навичок створили і вчені з Університету Тафтса. Тільки в цьому випадку мозкові імпульси допомогли недосвідченим музикантам швидко освоїти твори Баха. Комп'ютерна система БАХ (BACh, або Brain Automated Chorales) допомагає з легкістю вивчити хорали Йоганна Баха, вимірявши параметри роботи мозку людини за допомогою функціональної спектроскопії. Таким способом вимірюється вміст кисню в крові префронтальної кори мозку і на підставі цього визначається, втомлений мозок відпочив. Як відомо, для найкращого засвоєння навичок він повинен бути бадьорими.
Таким чином, початківцям музикантам пропонувалося вивчати найскладніші частини нових творів саме в ті моменти, коли мозок перебував у найкращій формі. Щоб "зловити" такий стан, до чола випробовуваних прикріпили датчики, сполучені з комп'ютером, а той визначав, яку частину твору стоїть зараз грати: просту, або складну. Завдяки новій програмі, піаністи вивчали новий музичний уривок максимально швидко і грали його гранично точно.
Такий підхід допоможе в рекордні терміни освоїти будь-який предмет, включаючи точні науки, програмування, вивчення іноземних мов та ін Важливо, що програма заснована на індивідуальному підході, тобто враховує роботу мозку конкретної людини в конкретний момент часу. Зараз інженери працюють над зменшенням розмірів пристрою, а також планують додати в програму "емоційний компонент", щоб враховувати не тільки інтенсивність роботи мозку, але і настрій людини. Вчені вважають, що засвоєння інформації в гарному настрої набагато більш продуктивно.
Пентагон, давно експериментує з мозком, нещодавно представив нову програму NESD (Neural Engineering System Design), що дозволить керувати технікою силою думки. Спеціальний нейронный імплантат формує комунікаційний міст між людським мозком і електронним пристроєм. Технологія буде застосовуватися не тільки у військовій сфері, для управління бойовою технікою, але і в самих різних областях науки, охорони здоров'я, транспорту та ін.
Передбачається, що NESD розширить можливості нейротехнологій і стане своєрідним перекладачем між цифровими комп'ютерними системами і електрохімічної структурою мозку. Інтерфейси мозок-комп'ютер існують вже давно, але поки що такі системи більше схожі на систему комунікації між двома суперкомп'ютерами. Нова ж програма повинна відкрити канал між людським мозком і електронікою. Причому якщо існуючі інтерфейси надають інформацію з численними спотвореннями, то NESD забезпечить максимально точну транспортування даних. Для створення нової програми вчені використовують досягнення синтетичної біології, неврології, електроніки, фотоніки, медичної промисловості. При цьому сам імплантат не буде перевищувати за обсягом один кубічний сантиметр.
А дослідники з військової лабораторії США MIND (Mission Impact through Neurotechnology Design), що базується на полігоні Абердін, створили програму, що дозволяє зчитувати мозкові хвилі солдатів для швидкого аналізу зображень. Розвідувальні супутники і літальні апарати збирають щодня неймовірну кількість знімків, проаналізувати які людям стає все складніше. Однак жодна комп'ютерна програма не може це зробити якісніше, ніж людина: наш мозок набагато швидше обробляє зображення, ніж будь-який комп'ютер, до того ж йому простіше виявити тонкі відмінності в зображеннях.
Інновація MIND прискорить процес аналізу знімків за рахунок використання потужностей мозку. Для цього фахівці вивчили мозкові хвилі розглядають зображення аналітиків. Великі картинки розділили на невеликі частини, а потім демонстрували ці фрагменти на екрані зі швидкістю до п'яти кадрів в секунду, в той час як ЕЕГ допомагала відстежувати мозкові хвилі і виявляти, коли зображення провокує сплеск інтересу. Хоча технологія не позбавить аналітика від необхідності розглядати все зображення цілком, швидка трансляція елементів загальної картини за допомогою нової програми допоможе людині набагато швидше виявити важливі деталі. Комп'ютер, вловлює імпульси мозку людини, відзначає певний фрагмент на досліджуваному знімку.
Команда MIND зараз працює над впровадженням в програму також
технології відстеження погляду, щоб краще розуміти, на якій ділянці простору спеціаліст фокусує увагу. Інновація дозволить військовим експертам максимально швидко і точно переробляти великі обсяги даних.