Hulumtuesit kanë zbuluar se çfarë ndodh në trurin tonë ndërsa mësojmë se si të kryejmë detyra të reja, të cilat mund të çojnë në përmirësimin e jetës për njerëzit me lëndime të trurit. Studimi zbuloi se modelet e reja të aktivitetit nervor shfaqen me të mësuarit afatgjatë dhe krijojnë lidhje shkakësore mes këtyre modeleve dhe aftësive të reja të sjelljes.
Mësimi i një aftësie të re - qoftë një lloj sporti, një instrument, ose një zanat - merr kohë dhe trajnim. Ndërsa kuptohet që truri i shëndetshëm është i aftë t'i mësojë këto aftësi të reja, por mbetet mister se si truri ndryshon për të zhvilluar këto sjellje të reja. Njohuritë më të sakta të këtij qarku nervor mund të përmirësojnë cilësinë e jetës për individët që kanë pësuar lëndime të trurit, duke u mundësuar atyre të mësojnë sërish dhe në mënyrë më të lehtë veprimet në lidhje me detyrat e përditshme.
Hulumtuesit nga Universiteti i Pitsburgut dhe Universiteti Carnegie Mellon botuan kohët e fundit një artikull që zbulon se çfarë ndodh në tru ndërsa nxënësit përparojnë nga rishtari tek eksperti. Ata zbuluan se modelet e reja të aktivitetit nervor dalin me të mësuarit afatgjatë dhe vendosën një lidhje shkakësore mes këtyre modeleve dhe aftësive të reja të sjelljes.
Hulumtimi u krye si pjesë e Qendrës për Bazën Neurore të Njohjes, një program hulumtimi dhe edukimi ndërinstitucional i cili shfrytëzon pikat e forta të Pitt në neurosciencën themelore dhe klinike dhe të bio-inxhinierisë, me ato të CMU në neuroshkencës njohëse dhe kompjuterike.
Projekti u udhëhoqi së bashku nga Aaron Batista, profesor i asociuar i bioinxhinierisë në Pitt; Byron Yu, profesor i asociuar i inxhinierisë elektrike dhe kompjuterike dhe inxhinierisë biomjekësore në CMU; dhe Steven Chase, profesor i asociuar i inxhinierisë biomjekësore dhe Instituti i Neuroshkencës në CMU. Puna u drejtua nga bashkëpunëtorja post-doktorale e teknologjisë Pitt, Emily Oby.
"Ne kemi përdorur një ndërfaqe kompjuterësh të trurit (BCI), e cila krijon një lidhje të drejtpërdrejtë midis aktivitetit nervor të subjektit tonë dhe lëvizjes së një kursori kompjuteri", tha Oby. "Ne regjistruam veprimtarinë e rreth 90 njësive nervore në rajonin e krahut të korteksin primar motorik të majmunëve Rhesus pasi ata kryen një detyrë që kërkoi që ata të lëviznin kursorin për t'u lidhur me objektivat në monitor".
Për të përcaktuar nëse majmunët do të formonin modele të reja nervore ndërsa mësonin, grupi i hulumtimit inkurajoi kafshët që të përpiqeshin të bënin një aftësi të re BCI dhe pastaj t'i krahasonin këto regjistrime me modelet nervore ekzistuese.
"Ne së pari e prezantuam majmunin me atë që ne e quajmë një hartim intuitiv nga aktiviteti i tyre nervor tek kursori që punon me mënyrën se si neuronet lëviznin gjatë mësimit, dhe se si lëvizin kur nukmësojmë", tha Oby. "Ne pastaj nxitim të mësuarit duke futur një aftësi në formën e një hartimi të romanit që kërkonte subjektin të mësonte se çfarë modele nervore duhet të prodhojnë për të lëvizur kursorin".
Ashtu si mësimi i aftësive më të mëdha, detyra e grupit BCI mori disa sesione praktike dhe pak stërvitje përgjatë rrugës.
"Ne zbuluam se pas një jave, subjekti ynë ishte në gjendje të mësonte se si të kontrollonte kursorin", tha Batista. "Kjo është e habitshme sepse përmes ndërtimit, ne e dinim që në fillim se ata nuk kishin modelet e aktivitetit nervor të kërkuara që të kryenin këtë aftësi. Sigurisht, kur vështrohemi sërish në aktivitetin nervor pas të mësuarit, pamë se u shfaqën modelet e reja të aktivitetit nervor, dhe këto modele të reja janë ato që i mundësuan majmunit të kryejë detyrën."
Këto rezultate sugjerojnë se procesi për njerëzit për të zotëruar një aftësi të re mund të përfshijë gjithashtu gjenerimin e modeleve të reja të aktivitetit nervor.
"Edhe pse ne po shohim këtë detyrë specifike në subjektet e kafshëve, ne besojmë se kjo është ndoshta mënyra se si truri mëson shumë gjëra të reja", tha Yu. "Merrni parasysh të mësuarit e shkathtësisë së gishtave që kërkohet për të luajtur një pjesë komplekse në piano. Para praktikës, truri nuk mund të jetë ende në gjendje të krijojë modelet e duhura të aktivitetit për të prodhuar lëvizjet e dëshiruara të gishtërinjve."
"Ne mendojmë se praktika e zgjeruar ndërton lidhje të reja synaptike që çon direkt në zhvillimin e modeleve të reja të aktivitetit që mundësojnë aftësi të reja", tha Chase. "Ne mendojmë se kjo punë vlen për cilindo që dëshiron të mësojë - nëse është një individ i paralizuar që mëson të përdorë një ndërfaqe kompjuterike të trurit ose një i mbijetuar nga një goditje që dëshiron të rimarrë funksionin normal motorik. Nëse ne mund të shohim drejtpërdrejt në tru gjatë të mësuarit motorrik, ne besojmë se mund të dizajnohen strategjitë "neurofeedback" që lehtësojnë procesin që të çon në formimin e modeleve të reja të aktivitetit nervor".
Mësimi i një aftësie të re - qoftë një lloj sporti, një instrument, ose një zanat - merr kohë dhe trajnim. Ndërsa kuptohet që truri i shëndetshëm është i aftë t'i mësojë këto aftësi të reja, por mbetet mister se si truri ndryshon për të zhvilluar këto sjellje të reja. Njohuritë më të sakta të këtij qarku nervor mund të përmirësojnë cilësinë e jetës për individët që kanë pësuar lëndime të trurit, duke u mundësuar atyre të mësojnë sërish dhe në mënyrë më të lehtë veprimet në lidhje me detyrat e përditshme.
Hulumtuesit nga Universiteti i Pitsburgut dhe Universiteti Carnegie Mellon botuan kohët e fundit një artikull që zbulon se çfarë ndodh në tru ndërsa nxënësit përparojnë nga rishtari tek eksperti. Ata zbuluan se modelet e reja të aktivitetit nervor dalin me të mësuarit afatgjatë dhe vendosën një lidhje shkakësore mes këtyre modeleve dhe aftësive të reja të sjelljes.
Hulumtimi u krye si pjesë e Qendrës për Bazën Neurore të Njohjes, një program hulumtimi dhe edukimi ndërinstitucional i cili shfrytëzon pikat e forta të Pitt në neurosciencën themelore dhe klinike dhe të bio-inxhinierisë, me ato të CMU në neuroshkencës njohëse dhe kompjuterike.
Projekti u udhëhoqi së bashku nga Aaron Batista, profesor i asociuar i bioinxhinierisë në Pitt; Byron Yu, profesor i asociuar i inxhinierisë elektrike dhe kompjuterike dhe inxhinierisë biomjekësore në CMU; dhe Steven Chase, profesor i asociuar i inxhinierisë biomjekësore dhe Instituti i Neuroshkencës në CMU. Puna u drejtua nga bashkëpunëtorja post-doktorale e teknologjisë Pitt, Emily Oby.
"Ne kemi përdorur një ndërfaqe kompjuterësh të trurit (BCI), e cila krijon një lidhje të drejtpërdrejtë midis aktivitetit nervor të subjektit tonë dhe lëvizjes së një kursori kompjuteri", tha Oby. "Ne regjistruam veprimtarinë e rreth 90 njësive nervore në rajonin e krahut të korteksin primar motorik të majmunëve Rhesus pasi ata kryen një detyrë që kërkoi që ata të lëviznin kursorin për t'u lidhur me objektivat në monitor".
Për të përcaktuar nëse majmunët do të formonin modele të reja nervore ndërsa mësonin, grupi i hulumtimit inkurajoi kafshët që të përpiqeshin të bënin një aftësi të re BCI dhe pastaj t'i krahasonin këto regjistrime me modelet nervore ekzistuese.
"Ne së pari e prezantuam majmunin me atë që ne e quajmë një hartim intuitiv nga aktiviteti i tyre nervor tek kursori që punon me mënyrën se si neuronet lëviznin gjatë mësimit, dhe se si lëvizin kur nukmësojmë", tha Oby. "Ne pastaj nxitim të mësuarit duke futur një aftësi në formën e një hartimi të romanit që kërkonte subjektin të mësonte se çfarë modele nervore duhet të prodhojnë për të lëvizur kursorin".
Ashtu si mësimi i aftësive më të mëdha, detyra e grupit BCI mori disa sesione praktike dhe pak stërvitje përgjatë rrugës.
"Ne zbuluam se pas një jave, subjekti ynë ishte në gjendje të mësonte se si të kontrollonte kursorin", tha Batista. "Kjo është e habitshme sepse përmes ndërtimit, ne e dinim që në fillim se ata nuk kishin modelet e aktivitetit nervor të kërkuara që të kryenin këtë aftësi. Sigurisht, kur vështrohemi sërish në aktivitetin nervor pas të mësuarit, pamë se u shfaqën modelet e reja të aktivitetit nervor, dhe këto modele të reja janë ato që i mundësuan majmunit të kryejë detyrën."
Këto rezultate sugjerojnë se procesi për njerëzit për të zotëruar një aftësi të re mund të përfshijë gjithashtu gjenerimin e modeleve të reja të aktivitetit nervor.
"Edhe pse ne po shohim këtë detyrë specifike në subjektet e kafshëve, ne besojmë se kjo është ndoshta mënyra se si truri mëson shumë gjëra të reja", tha Yu. "Merrni parasysh të mësuarit e shkathtësisë së gishtave që kërkohet për të luajtur një pjesë komplekse në piano. Para praktikës, truri nuk mund të jetë ende në gjendje të krijojë modelet e duhura të aktivitetit për të prodhuar lëvizjet e dëshiruara të gishtërinjve."
"Ne mendojmë se praktika e zgjeruar ndërton lidhje të reja synaptike që çon direkt në zhvillimin e modeleve të reja të aktivitetit që mundësojnë aftësi të reja", tha Chase. "Ne mendojmë se kjo punë vlen për cilindo që dëshiron të mësojë - nëse është një individ i paralizuar që mëson të përdorë një ndërfaqe kompjuterike të trurit ose një i mbijetuar nga një goditje që dëshiron të rimarrë funksionin normal motorik. Nëse ne mund të shohim drejtpërdrejt në tru gjatë të mësuarit motorrik, ne besojmë se mund të dizajnohen strategjitë "neurofeedback" që lehtësojnë procesin që të çon në formimin e modeleve të reja të aktivitetit nervor".