Обучение пилотов попытались ускорить электричеством

29 Февраля 2016 4.5

Нейрофизиологи на треть улучшили скорость освоения навыков пилотирования, стимулируя соответствующие области мозга учеников слабыми электрическими импульсами, передает N+1.

Транскраниальная микрополяризация (tDCS) позволяет активировать нейроны коры головного мозга с помощью закрепленных на коже черепа электродов, не требуя хирургического вмешательства, с помощью слабых токов. Ранее уже демонстрировалась способность tDCS повышать результативность выполнения задач на поиск скрытого изображения, пространственную и вербальную память, выработку моторных навыков. Однако для обучения столь сложному умению, как пилотирование, методика использована впервые.

Работу провели Мэтью Филипс и его коллеги из Лабораторий HRL — исследовательского центра, действующего под эгидой корпораций Boeing и General Motors. Ученые сосредоточили усилия на дорсолатеральной префронтальной зоне (DLPFC) передней коры больших полушарий. Эта область играет ключевую роль в принятии решений, функционировании рабочей памяти, она крайне важна для управления самолетом — и на ее нейроны авторы воздействовали с помощью tDCS. В качестве контролирующих экспериментов использовалась tDCS-стимуляция расположенной в лобных долях первичной моторной коры (М1), а также «плацебо» — прикрепление электродов подопытным без реального воздействия на их мозг.

Параллельно tDCS-стимуляции ученые следили за активностью нейронов DLPFC и М1 с помощью электроэнцефалографии и функциональной ближней ИК-спектроскопии, которая позволяет выяснить содержание окисленного и восстановленного гемоглобина в их капиллярах — и по расходу кислорода указать на наличие возбуждения в нервных клетках.

«Мы измерили паттерны активности нейронов у шести опытных гражданских и военных летчиков, — поясняет Мэтью Филипс, — а затем "перенесли" эти паттерны новичкам, обучавшимся пилотированию на реалистичных симуляторах».

К участию в двойных слепых экспериментах привлекли 32 здоровых добровольца возрастом от 21 до 64 лет, правшей, которых случайным образом разделили на четыре группы. Первые получали стимуляцию префронтальной зоны, вторые — имитацию воздействия на нее, третьи — стимуляцию моторной коры, четвертые — имитацию этого воздействия. В течение четырех дней подопытные проходили обучение на летных тренажерах XForce Dream Simulator и X-plane 10 Flight Simulator в сочетании с транскраниальной стимуляцией – или ее имитацией. Кроме того, они выполняли упражнения с «задачей n-назад» для развития рабочей памяти, просматривали демонстрации посадок самолета, выполненных автопилотом, и, наконец, сами пытались сажать его.

Вряд ли можно сказать, что эффективность обучения группы, получавшей tDCS-стимуляцию дорсолатеральной префронтальной зоны, оказалась существенно выше, чем у контрольных групп. Это воздействие снижало разброс в результативности подопытных (включая «задачу n-назад», отклонения от курса и перегрузки при посадке самолета), а также ускоряло достижение приемлемых показателей. Так, хотя по итогам четвертого дня обучения результативность их оказалась приблизительно одинаковой, tDCS-стимулированные подопытные демонстрировали ее уже на третий день.

Пока что трудно сказать, насколько полезными будут эти находки в будущем — даже авторы работы признают, что «пока слишком рано подтверждать или отвергать» эффективность применения нового подхода в обучении. Для этого потребуется титаническая работа по выяснению поведенческих и нейрофизиологических механизмов, участвующих в обучении разным видам деятельности — а затем не менее титанический труд по поиску подходящих параметров для их стимуляции.

Марсоход Curiosity нашел на Марсе глину, потрескавшуюся от...

До недавнего времени ученые не могли обнаружить достоверные следы существования воды...

CERN: вступили, теперь главное — не оступиться

Мы получим доступ к современным исследованиям в области физики элементарных частиц,...

Запомнить все!

Хорошая память 1 это не столько дар природы, сколько плод систематического труда

Прогресс глобальной науки тормозят языковые барьеры

Доминирование английского языка и отсутствие переводных научных материалов наносит...

Комментарии 0
Войдите, чтобы оставить комментарий
Пока пусто
Блоги

Авторские колонки

Ошибка