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.)
Отсутствие долговременных аспектов не позволяет серьезно воспринимать ряд приписываемых способу сфер применения (в чистом виде), хотя в сочетании с другими способами очень может быть.
Однако, если предположить, что загружаться в мозг будут именно те локальные знания которые необходимы конкретному человеку, то он будет ими пользоваться, нейронная связь не пропадет, а окрепнет и станет постоянной.
Другое дело, что до уровня неосознанных рефлексов (дыхание и пр.) вернее до уровня «живучести» таких навыков данная технология вряд ли сможет дойти.
Тоесть, скажем, чтобы человек потерял навыки моторики должно быть серьезное повреждение мозга, не думаю, что подобная стимуляция способна восстановить утраченный навык, более того, создать новый, такого же уровня, ранее мозгу неизвестный.
Но пока это только первые робкие шаги. До реального обучения чему-то полезному тут как от первой ракеты до высадки на Луну.
Надеюсь не самую первую, китайскую? :)
Диапазон просто слишком огромный получается :-).
> и не находящие постоянного практического применения тоже со
> всеременем имеют свойство пропадать.
Не хочу спорить, но просто замечу, как факт. Описанные направления обучения, скажем распознавание слов в речи или игра на пианино -- это навыки которые практически не утрачиваются со временем. Скажем на ф-но я не играл лет десять. Но сев за него года два назад, просто ради эксперимента, я понял что я не помню ни одного произведения, но те отрывки, которые я помню (каких-то там этюдов Черни), я вполне могу сыграть и в приличном темпе. Насчёт художественной ценности исполнения ничего не скажу, но руки и пальцы помнят, что надо делать с клавиатурой.
Навыки не утрачиваются в том смысле, который Вы вкладываете. На самом деле правильнее говорить что меняемся мы...
Насколько, я понимаю происходящее в фильме — все эти знания существуют только при подключении мозга к виртуальной реальности с обратной связью — к программе Матрицы. При выходе из нее все эти навыки исчезают.
Аналогичный пример — компьютерные игры, например, GTA. Летаешь там на самолете или стреляешь из шестистволки — навык твоего героя растет, но это совсем не означает, что отойдя от компьютера ты будешь крутым асом или возьмешь оружие и начинаешь шмалять как Рэмбо...
А здесь все ж именно о программировании нейронных связей прямо в живом органе идет речь, а это пожестче будет...
А вот неосознанность зрительного навыка — не есть гуд. Тут можно поработать на поле вызывания гарантированной идиосинкразии к оппозиции.
— Можете тоньше?
«настройку каналов RGB монитора путем подкручивания резисторов»
— Так кто же спорит — там так и написано — это самое начало, первые шажки к....
"Навык более сложная штука " — естественно и что? Они же не заявляют, что уже готовы загружать в голову сложные навыки. Начинают с самых простых ситуаций.
"Тут можно поработать на поле вызывания гарантированной идиосинкразии "
— Запихивать народонаселение в томограф — крайне накладно выйдет, никакого бюджета не хватит. Один сеанс такой штуки стоит хороших денег.
Многие ли люди могут попасть в баскетбольное кольцо с 10 метров?
Очень немногие.
И не все тут зависит от плохого зрения, которое кстати точе легко корректируется, важен глазомер, мелкая и крупная моторика конечностей и прочие параметры.
Снимет МРТ показатели у сборной НБА и будем мы все Джорданами.)
Вот по такому принципу наверное и будет работать.
Вы забыли что оранизм-организму рознь. Что Дени де Вито до моторики Джордона, если у него руки в два раза короче? :-)
Оттого, что Витасу "матрицу "Кличко дадут, он по полтонны бить не станет :-).
Возьмите литровую бутылку, наполните водой поднимите параллельно полу и переверните.
По мере того, как вода будет вытекать рука будет подниматься — вы не сразу осознаете, что для положения «параллельно полу» усилие конечности нужно уменьшать.
И тем более не сразу просчитаете на скольк оименно.
Любопытное ощещение возникает пр иэтом.
Думаю и в баскетболе и прочих ситуациях взаимодействия нашего тела с окружающим миром все происходт походим образом.
Почему у пьяного ноги заплетаются?
Почему приходится контролировать походку?
Почему то, что мы обычно делаем неосознанно нуждается в контроле?
Потому что сигнал конечности-мозг-конечности идет с искажениями и обрабатывается с задержками.
Но в трезвом состоянии мы не задумываясь меняем скорость походки, изменяя усилия мышц ног и меняя наклон торса, а попасть в кольцо с 10 метров не можем.
А баскетболисты могут и я думаю также не задумываются о том как высоко подпрыгнуть и с какой силой бросить мяч.
Так что если не упрявлять вертолетам, то кунг-фу, в идеале эта машина должна быть способна обучить)
Чур я первый!
Чур я последний. Ну может не совсем, но по-крайней мере, лет через десять-двадцать после первого. Чтобы посмотреть как на нём это скажется со временем. =)
Управление чем либо, спорт, требуют осознанного сопоставления данных. Максимум чему можно так обучить, это моментальной реакции на раздражители.
Тут же ясно написано эксперимент по неосознанному обучению с обратной связью. Конкретно обучению распознавания. Личные особенности мозга испытуемых корректировались шаблоном.Да, у всех подопытных видимо карта возбуждения нейронов в коре различна, но у каждого из них, любого, на конкретный шаблон и его вариации сходна.
Считаю что обратная связь тут работала по принципу пряника подтверждая опознание. Увеличением круга в данном случае.
Резонен вопрос; с какой скоростью пойдет обучение если исходя из обратного уменьшать круг в случае ошибки.
Предполагаю исследователи учли подобный вариант, но почему-то в статье ни слова.
Практически метод можно применить допустим для подготовки агентов спецслужб, можно непосредственно загнать в сознание сотни «wanted» лиц, шахматисты могут изучить историю тысяч партий, но те и другие действовать будут рефлекторно, ни один не сможет обьяснить причину зажержания или хода. Но вот кунг-фуист с поставленным ударом и блоками, у которого в голове Хтысяч возможных вариантов атаки противника будет неуязвим.
Хотя и может получиться чувак как в сериале «Альфа», который никогда не промахивается сам не зная как.
«но это совсем не означает, что отойдя от компьютера ты будешь крутым асом или возьмешь оружие и начинаешь шмалять как Рэмбо...»
Почему нет? Я провел более четырех тысяч часов на различных авиасимуляторах, реально проверил себя, без тренировки вырубаюсь на 5g секунд за сорок, считаю что с вероятностью выжить >50% могу посадить всё, при отсутствии порывов ветра или урагана(А380 еще не пробовал)). Также изучил многие виды оружия моделированные в играх весьма подробно.
В статье эту часть — « 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.» Что ли б жирненьким выделить а то суть спрятана в море оговорок и подробностей.
MindfuckMindflex, которую с таким упоением тестировал коллектив «Мембраны». Ближайший аналог, только там данные снимаются с помощью энцефалографа, а тут напрямую.Перехват посещаемых сайтов ерунда. Это совсем не компьютерный, а психологический хакинг, т.к. сама по себе информация ничего не стоит и ничему не угрожает (лохотронщики были, есть и не скоро исчезнут). Тем более что вести реальный, оперативный трекинг в сети без поддержки наружки сегодня невозможно. Даже СОРМ 2 не поможет в случае выхода через интернет кафе. Так что ваш друг со списком _всех_ сайтов — байка. Но даже если б и правда, то эта проблема решается бесплатно за 10 минут через установку ТОР..
Почти полностью идентичная ситуация с ментальным хакингом. Сегодня из существующих психотехник используется гипноз, НЛП и прочие групповые методики типа мозговой штурм. Но у них слабое место — согласие человека. Явное или нет, но должно быть. Поэтому и управление можно получить лишь у незащищенного человека, у которого каналы взаимодействия по умолчанию в режиме все для всех. А стоит поставить простенького ментального сторожа и внезапность исчезнет. За рюмкой минералки уже не зазомбировать. Так что в целом опасения правильные, но только не в виде параноидальной абсолютной изоляции — таких сразу в психушку везут. ;)
в этом эксперименте немного не хватает какого-нить более серьезного возбудителя, током бить, например. ))) уверен что процесс обучения в сотню раз ускорится..