DARPA търси начин за ускоряване на учебния процес

Ако мозъкът е просто куп биологични „жици“ и „вериги“, тогава защо не можем просто да надградим неговите компоненти, за да бъдем по-добри и по-умни? Поне това е теорията за новия секретен изследователски проект на Агенцията за модерни изследователски проекти в областта на отбраната (DARPA), се казва в съобщение тази седмица. Целта на проекта е да се търсят възможности за подобряване на когнитивните способности на човека чрез активиране на така наречената синаптична пластичност на мозъка.

Последните изследвания показват, че стимулирането на определени периферни нерви (канали, които пренасят сигнали от мозъка и гръбначния мозък към останалата част от тялото) чрез задействане на производството на неврохимикали, които реорганизират невронните връзки, може да увеличи способността на човек да се учи. Чрез своята програма за целенасочено обучение по невропластичност, DARPA финансира осем различни изследователски проекта, насочени към намиране на начини за подобряване на резултатите от обучението чрез електрическа стимулация. Крайната цел е да се адаптира тази технология на практика, за да се подобри ефективността на обучение на войниците. В идеалния случай войник, „модифициран“ по този начин, ще може например да научи нов език само за няколко месеца, а не години. В крайна сметка, ако DARPA успее да намери начин да модифицира мозъка по този начин, тогава резултатите вероятно ще намерят своето приложение не само във военната, но и в гражданската сфера.

С други думи, DARPA ще изучава фундаментална биология и ще разработи невростимулиращи устройства, които, използвайки нашите "биологични проводници и микросхеми", могат да увеличат обучението.

Екип, финансиран от DARPA в Университета Джон Хопкинс, ще се съсредоточи върху изучаването и анализа на процесите, които управляват нашата реч и слух. Изследователите планират да експериментират със стимулиране на блуждаещия нерв, за да видят дали стимулирането му може да ускори процеса на разбиране и изучаване на нов език. Друг екип, базиран в Университета на Флорида, ще проучи как стимулирането на блуждаещия нерв ще повлияе на възприятието, способността да се преследва целта, вземането на решения и пространствената навигация при лабораторни гризачи. Екип от Държавния университет в Аризона ще проучи ефектите от стимулацията на тригеминалния нерв и неговите ефекти върху зрителните, сензорните и двигателните функции на военните доброволци, изучавайки принципите на интелигентността, наблюдението, обучението по стрелба и вземането на решения.

„Имаме известни знания за връзките на периферните нерви, но не знаем почти нищо за ефектите, които могат да бъдат причинени от невростимулация на техните функции“, казва Вебер.

Ако се установи истинска връзка между невростимулацията и повишаването на ефективността на обучението, тогава следващата фаза на тази програма ще бъде разработването на устройства, които ще увеличат скоростта на изучаване на чужди езици, ефективността на анализа на изображенията, както и решаването на проблеми, свързани към пространствената навигация.

„Като цяло аналогията между компютър и мозък със сигурност не е вярна“, казва Майкъл Килгард, водещ изследовател от екипа на Тексаския университет в Далас, участващ в проекта.

„Въпреки това в мозъка наистина има определени връзки между точки А и Б. Когато прекъснете тези връзки, вие губите функция. Изводът е, че това „свързване на мозъка“ може да създаде нови връзки. И ние имаме технологии, които ни позволяват да видим и проучим тези съединения ".

Доскоро работата на Килгард се фокусираше върху възстановяването на увредените пътища в мозъка. Известен напредък е постигнат в областта на дълбоката мозъчна стимулация (импланти) и транскраниалната директна стимулация (промяна на работните функции с неинвазивна електрическа стимулация). Особено по въпросите на електрическата стимулация, която се използва за коригиране на работата на увредените невроканали в мозъка, да речем, за помощ при лечението на различни психични заболявания. Същият Kilgard постигна много категоричен успех в лечението на ПТСР с помощта на целенасочена невропластична терапия.

„Искаме да разберем как да излекуваме мозъчните увреждания и какво е необходимо, за да издърпаме мозъчните жици. В края на краищата, ако е възможно да се възстанови загубената функция, тогава може би има възможност да се увеличи ефективността на тази функция, за да може например да се научат по-бързо нови неща? "

Според Килгард, някой ден (и за предпочитане в близко бъдеще) ще можем да разработим устройство, което струва само няколкостотин долара, което може безболезнено и лесно да ускори способността ни да изучаваме нови езици. При сегашното ниво на финансиране Kilgard се надява да разработи работещ прототип на такова устройство в рамките на 5 години и да го изпрати за одобрение на FDA (Американската администрация по храните и лекарствата).

За съжаление все още няма конкретни специфики на настоящия етап от развитието на проекта. Нещо повече, дори може да се каже, че цялата идея засега не почива на нищо повече от обикновени научни предположения. Все още е невъзможно да се каже дали това изобщо ще работи.

„Използваме съвременни инструменти за изследване на молекулярните и клетъчните процеси, участващи във функциите, за които говорим днес. Но дори и най-модерните инструменти имат своите ограничения “, казва Вебер.

Като правило противниците на такива методи се изправят, за да защитят естествената природа на работата на човешкото тяло. Привържениците от своя страна казват, че търсенето на начини и методи за подобряване работата на естествените процеси на функционирането на човешкото тяло е логична стъпка към еволюцията. Следователно проучването DARPA вероятно ще започне цяла поредица от нови дебати по тази тема.

„Първите въпроси, които предизвикват загриженост при отварянето на която и да е нова технология, са най-често свързани с нейната безопасност, равна достъпност за всички и свобода на избора. Много е важно да се отговори на всеки от тези въпроси и да се успокои обществеността ", обобщава Вебер.