Bagaimana untuk melihat pemikiran

Bagaimana untuk melihat pemikiran

Mark Stark, Andrei Savelov, Maria Rezakova, Ksenia Mazhirina
"Sains tangan pertama" №4 (52), 2013

Pencitraan resonans magnetik (MRI) kini digunakan bukan sahaja untuk diagnostik, tetapi juga untuk pemetaan keadaan fungsional rangkaian saraf, yang membenarkan pengertian literal otak untuk melihat kerja dalam masa nyata. Ia memungkinkan untuk mencipta teknologi biofeedback permainan berdasarkan mekanisme semulajadi pengawalan diri fungsi-fungsi tubuh manusia.

Dalam permainan komputer unik yang dibangunkan oleh pakar Novosibirsk, pengguna belajar untuk "memimpin" plot permainan maya melalui perubahan volatil dalam ciri fisiologinya (nadi, suhu, aktiviti elektrik otak, dll.). Permainan boleh digunakan untuk menyelesaikan tugas kelas perubatan dan pemulihan yang luas, termasuk menilai keadaan psycho-fisiologi seseorang. Kegiatan permainan semacam itu sendiri mempunyai kesan anti tekanan yang jelas, tetapi, yang paling penting, dengan bantuan teknologi ini, anda dapat mengungkap potensi sumber daya tubuh, yang kita tidak tahu bagaimana menggunakannya dalam kehidupan biasa kita.

Mengenai pengarang

Mark Borisovich Shtark – Akademik Akademi Sains Perubatan Rusia, Profesor, Doktor Sains Biologi, Ketua Jabatan Biofizik dan Bioengineering Institut Penyelidikan Biologi Molekul dan Biofizik Cawangan Siberia dari Akademi Sains Perubatan Rusia (Novosibirsk). Pemenang Hadiah Kerajaan Persekutuan Rusia mengenai sains dan teknologi (2005). Ahli Persatuan Pengurusan Biologi Amerika dan Psikophysiologi Gunaan. Pengarang dan pengarang bersama lebih daripada 300 kertas saintifik dan 3 paten.

Andrei Alexandrovich Savelov – Calon Sains Fizikal dan Matematik, Penyelidik Kanan Makmal Diagnostik Perubatan Pusat Tomografi Antarabangsa Cawangan Siberia dari Akademi Sains Rusia (Novosibirsk). Pengarang dan pengarang bersama lebih daripada 65 kertas saintifik.

Maria Viktorovna Rezakova – Calon Sains Perubatan, seorang pekerja makmal teknologi MRI di Pusat Tomografi Antarabangsa Cawangan Siberia dari Akademi Sains Rusia (Novosibirsk). Pengarang dan pengarang bersama lebih daripada 20 kertas saintifik.

Ksenia Gennadyevna Mazhirina – Calon Sains Psikologi, seorang pekerja makmal sistem komputer untuk mengendalikan Biokontrol Institut Penyelidikan Saintifik MBiBF, Cawangan Siberia dari Akademi Sains Perubatan Rusia (Novosibirsk). Pengarang dan pengarang bersama lebih daripada 20 kertas saintifik.

Sehingga baru-baru ini, maklumat asas tentang kerja otak hanya boleh didapati dari sumber tidak langsung. Kami bercakap tentang eksperimen langsung pada haiwan; pemerhatian orang sakit, di mana kekalahan bahagian tertentu otak menampakkan dirinya dalam bentuk kelumpuhan,ucapan atau kemusnahan memori; ujian neuropsikologi; operasi otak terbuka yang membolehkan seorang ahli bedah saraf melihat reaksi kepada rangsangan tertentu; akhirnya, merakam aktiviti elektrik otak. Walau bagaimanapun, berdasarkan hasil yang diperoleh menggunakan pendekatan ini, adalah mustahil untuk menerangkan bagaimana otak berfungsi dalam menyelesaikan tugas tertentu. Keupayaan untuk terus memerhatikan dinamik aktiviti otak kognitif (kognitif), dengan kata lain, "melihat pemikiran" muncul hanya dengan pengenalan teknologi pengimejan resonans magnetik berfungsi ke dalam amalan penyelidikan.

MRI (pengimejan resonans magnetik) adalah prosedur diagnostik berdasarkan kesan resonans magnetik nuklear. Inti adalah bahawa di bawah tindakan medan magnet, proton (nukleus hidrogen positif) dalam tisu hidup dapat mencapai tahap tenaga yang lebih tinggi dan kemudian kembali ke keadaan asalnya. Yang terakhir disertai dengan pembebasan tenaga yang dapat diukur.

Kemudian, isyarat yang diterima ditukarkan kepada imej yang dikatakan T1 (T1 ialah masa di mana dua pertiga daripada proton kembali ke keadaan asalnya).Imej yang dihasilkan akan berbeza untuk tisu yang berbeza, contohnya, sihat dan sakit.

Teknik MRI moden bukan sahaja dapat membayangkan pelbagai organ dalaman dengan kualiti yang tinggi, tetapi juga untuk menyiasat fungsi mereka. Oleh kerana tiada radiasi pengionan, kaedah ini boleh digunakan tanpa sekatan dan berulang kali menjalankan kajian berulang.

Hipotesis tentang hubungan keamatan bekalan darah ke otak dengan aktivitinya menjadi tersebar luas pada abad XIX akhir. dengan tangan ringan ahli fisiologi British yang cemerlang C. Sherrington. Beberapa tahun kemudian, kehadiran sambungan ini telah dibuktikan dengan kaedah radiografi, yang mengesahkan hubungan langsung antara proses metabolik di kawasan kerja tertentu otak dan kelajuan penghantaran oksigen kepada mereka.

Dan lebih kurang dua dekad yang lalu, pekerja organisasi penyelidikan Amerika Makmal Bell AT & T menggambarkan prinsip visualisasi aktiviti kawasan otak dalam masa nyata menggunakan pengimejan resonans magnetik (MRI), di mana kontras imej ditentukan oleh tahap ketepuan darah dengan oksigen (Ogawa et al., 1990).Prinsip ini membentuk asas teknologi. pencitraan resonans magnetik berfungsi (fMRI) adalah kajian yang dinamik bagi struktur-struktur otak yang aktif pada masa aktiviti mereka, pertama kali diuji pada manusia dua tahun selepas penerbitan pertama.

Penanda – Oksigen

Pengaktifan kawasan otak selalu dikaitkan dengan penggunaan tenaga, jadi ia memerlukan percepatan metabolisme glukosa dan transformasi molekul hemoglobin – pembekal oksigen dalam badan kita – di mana oxyhemoglobin, secara berkembar digabungkan dengan oksigen, ditukar kepada deoksighemlobin ("dipulihkan" hemoglobin).

Faktor utama untuk pencitraan resonans magnetik ialah perbezaan sifat-sifat magnet dalam bentuk hemoglobin yang berbeza. Oleh itu, oxyhemoglobin adalah diamagnetic, iaitu, dengan bahan magnet terhadap arah medan magnet luar. Deoxyhemoglobin ("hemoglobin" dipulihkan), sebaliknya, mempunyai sifat paramagnet, magnetik ke arah medan magnet luaran. Besarnya isyarat MRI bergantung kepada jumlah deoxyhemoglobin dalam tisu: semakin tinggi kepekatan, semakin rendah isyarat.Penunjuk, yang ditentukan oleh nisbah kedua-dua bentuk hemoglobin dan bergantung kepada tahap oksigen dalam darah, dipanggil BOLD. tahap pengoksigenan darah bergantung).

Eksperimen standard pencitraan resonans magnetik untuk visualisasi operasi kognitif dan motor ("paradigma") terdiri daripada beberapa blok, masing-masing termasuk fasa rehat dan fasa pengaktifan. Oleh kerana masa kelewatan tindak balas vaskular diukur oleh beberapa saat, tempoh setiap fasa hendaklah 20-30 s. Sensitiviti optimum kaedah dicapai jika isyarat BOLD berada dalam keadaan keseimbangan dinamik. Dalam ilustrasi – tiga bahagian ortogonal dari imej tiga dimensi T1 yang berwajaran otak dengan penguncupan tangan kanan

Lebih aktif bahagian otak, semakin banyak oksigen yang digunakan. Apabila membentuk ensemble saraf bertindak, peningkatan penggunaan tenaga tempatan sudah berada pada detik pertama membawa peningkatan kepekatan deoxyhemoglobin paramagnetik; kemudian mengikuti tindak balas sistem vaskular, yang terdiri daripada peningkatan bekalan darah tempatan dan bekalan darah ke tisu otak kerana peningkatan jumlah dan kelajuan aliran darah.

Pelbagai operasi kognitif dan motor disertai oleh pengaktifan pelbagai bidang otak. Penyetempatan zon pengaktifan di kawasan-kawasan motor di sepanjang sulcus pusat otak apabila mengucapkan patter (a); mengetuk urutan dengan jari anda (b); lenturan dan lanjutan kaki (dalam). Oleh: (Leach and Holland, 2010)

Ia mengikuti bahawa magnitud relatif isyarat MRI boleh berfungsi sebagai ukuran aktiviti kawasan otak. Selain itu, keputusan yang diperoleh di bawah kawalan elektroensefalografi pada korteks visual otak terbuka primitif menunjukkan bahawa isyarat MRI adalah tindak balas linear terhadap aktiviti elektrik yang dihasilkan oleh ensemble neural aktif (Logothetis et al., 2002).

Oleh itu, MRI berfungsi, yang memberi tumpuan kepada pengesanan kesan BOLD, kini merupakan alat terbaik untuk pemetaan aktiviti neuron, lebih tepat lagi, keadaan fungsi rangkaian saraf – asas visualisasi fikiran dan idea kita. Dalam erti kata lain, dengan bantuan fMRI seseorang secara literal dapat melihat bagaimana otak kita menyelesaikan masalah dalam masa nyata.

Pada akhir abad XIX. Neurosurgeon Perancis P.Broca (1861) menggambarkan gangguan ucapan yang disebabkan oleh lesi di kawasan tertentu hemisfera kiri. Kerja-kerja beliau menandakan permulaan banyak kajian mengenai perkembangan analisis klinikal organisasi linguistik otak dan gangguannya. Dan takrif trajektori perkembangan ucapan – penyetempatan "pusat ucapan" dalam ruang zon otak yang sepadan – telah menjadi salah satu bidang penggunaan fMRI yang terbesar.

Maklumat tentang penyetempatan zon bercakap (huruf, semantik, dan sintaktik) di dalam otak kini digunakan secara konstruktif dalam amalan neurosurgikal. Kami bercakap mengenai pengenalan praoperatif bagi kawasan-kawasan korteks pada pesakit dengan pelbagai luka otak, di mana pisau bedah tidak boleh menyerang. Hari ini, fMRI praktikal satu-satunya teknologi yang membolehkan mentakrifkan zon "sempadan" tersebut.

Kuasa pemikiran

Teknologi neurobiologi antara muka otak-komputer, sejenis "simbiosis komputer", berkait rapat dengan teknologi fMRI (Kaplan, 2005, 2012; Chernikova et al., 2010). Kita bercakap tentang kemungkinan menggunakan elektroencephalogram untuk mendapatkan paparan "corak" yang berkekalan aktiviti bioelektrik otak, menghubungkan pola ini kepada fungsi struktur otak dan pembentukan ensembel neural stabil yang baru di dalamnya.Dalam kes ini, elektroencephalogram bukan sahaja merupakan sumber maklumat mengenai kejadian intrasebral: data ini boleh digunakan sebagai isyarat maklum balas untuk kontur pengawalan kendiri badan fungsi sewenang-wenangnya.

Walaupun neurobiologi adalah bidang saintifik yang bebas, ia muncul sebagai "produk sosial" untuk orang yang kurang upaya, kerana orang yang terkurung dengan kerusi roda dan kekurangan kemahiran motor bebas dapat mengawal anggota tiruan, seperti lengan mekanikal (Hochberg et al., 2012). .

Salah satu aplikasi praktik neurobiologi ialah neurobiologi, teknologi bukan perubatan berasaskan prinsip maklum balas penyesuaian yang dinyatakan di atas – fenomena yang menyediakan mekanisme untuk pengawalan diri. Asas teknologi ini adalah idea bahawa seseorang dapat terlatih dalam kawalan volat terhadap ciri-ciri fisiologi yang tidak sedarkan diri, seperti kadar nadi dan irama aktiviti elektrik otak.

Salah satu elemen sistem biokontrol ialah topi otak, sistem elektrod luaran tetap untuk penyingkiran EEG (di sebelah kiri).Untuk pemetaan dinamik zon aktiviti otak subjek diletakkan dalam tomografi magnet cincin

Keupayaan seseorang sengaja mengubah parameter electroencephalogram yang pertama kali diterangkan oleh saintis Amerika J. Kamiya seawal tahun 1958 (keupayaan ini dipelajari untuk mengawal keadaan fungsional otak pesakit dan mengubah trend perkembangan jiwa). Kajian lanjut telah membuktikan kebolehan otak kita yang luar biasa untuk penstrukturan semula dalaman, yang tidak disediakan oleh alam semula jadi. Ternyata dengan bantuan neurobiologi ada kemungkinan untuk membentuk kemahiran kendiri yang tidak ada pada diri seseorang, membentuk yang baru dan "membangunkan" struktur otak yang tidak aktif. Dalam kes ini, fMRI memungkinkan untuk memvisualisasikan dinamik sebenar dan spatial ruang otak.

Dari sudut pandangan yang praktikal, minat khusus adalah teknologi permainan biokontrol yang dipanggil, apabila seseorang belajar untuk "memimpin" cerita permainan maya melalui perubahan volatil dalam ciri fisiologi mereka, seperti kardiogram, nadi, suhu kulit, dan aktiviti otak elektrik.

Pukul diri anda

Dalam konteks neurosains permainan – ini adalah realiti psikologi dengan sejumlah besar situasi tidak standard di mana tingkah laku stereotip tidak mungkin. Pemain komputer akan digunakan untuk bergerak dari satu dunia maya ke yang lain, dengan cepat menyesuaikan diri dengan realiti maya yang baru berdasarkan keutamaan peribadi.

Permainan ini – aktiviti individu, yang bertujuan untuk memodelkan aktiviti sebenar tertentu. Ia membolehkan seseorang membentuk dan memperbaiki fungsi mengawal kelakuannya sendiri dan aktiviti sukarela secara umum.

Apabila menggunakan permainan biocontrol, pemain menjadi subjek aktif proses perubatan (pembetulan) atau proses memperoleh kemahiran baru.

Dalam permainan "Vira!", Pencarian yang menarik untuk khazanah bawah air, kelajuan rendaman pemain dikawal oleh nadi, yang diukur oleh sensor tanpa wayar pada jari telunjuk tangan kirinya. Semasa eksperimen, subjek diletakkan di dalam tomograf magnet gelang Achieva nova dual (Philips, Belanda) dengan induksi medan magnet 1.5 Tl. Subjek boleh melihat skrin monitor, di mana plot permainan dibuka, terima kasih kepada kepala khas yang menghantar-penghantaran gegelung dilengkapi dengan cermin serong.Zon aktiviti otak dan data EEG juga dapat dilihat pada skrin dalam masa nyata.

Semasa permainan, otak aktif, menentukan tindakan yang pada masa ini paling berfaedah. Dalam hal menggunakan biocontrol, seorang pemain, setelah menguasai kemahiran peraturan kendiri, dapat mengawal proses ini, kerana maklum balas adaptif tidak hanya dapat melihat dan "bermain" berbagai strategi tingkah laku, tetapi juga untuk menilai tahap keberkesanannya. Dalam pengertian ini, teknologi ini adalah mekanisme yang kuat untuk mengajar orang stereotaip tingkah laku baru.

Berdasarkan Pusat Tomographic Antarabangsa Cawangan Siberia dari Akademi Sains Rusia, bersama-sama dengan Institut Penyelidikan Biologi Molekul dan Biofisika Cawangan Siberia dari Akademi Sains Perubatan Rusia (Novosibirsk), sebuah eksperimen telah dijalankan di neuroimaging kawalan "volitional" plot permainan maya pada sekelompok lelaki muda.

Subjek ditawarkan plot permainan "Vira!", Didedikasikan untuk mencari khazanah bawah air. Setiap subjek, yang berada dalam magnet cincin tomografi, mengawal salah satu penyelam, turun ke bahagian bawah. Kelajuan pemain secara langsung ditentukan oleh denyutan jantung: semakin nadi denyut, semakin tinggi kelajuan.Semasa permainan, maklumat tentang kadar denyut ditularkan dalam bentuk baris visual ke skrin monitor yang boleh diakses oleh subjek. Untuk memenangi permainan, adalah perlu untuk belajar bagaimana untuk mengawal minda kadar nadi, iaitu, untuk mengembangkan kemahiran untuk melambatkan kadar denyutan jantung.

Semasa penempatan plot permainan "Vira!" dalam 16 mata pelajaran yang menggunakan teknologi fMRI, proses kemunculan dan perkembangan zon aktiviti otak telah dipelajari. Ternyata keadaan awal (a) dicirikan oleh preexistence zon aktiviti di kawasan 37 mengikut Brodman, serta dalam gyrus temporal tengah. Pada "puncak" plot persaingan (4-6 percubaan), peningkatan jumlah ensemble neural yang baru terbentuk secara konsisten terlibat dalam perjuangan untuk memenangi (b). Zon baru aktiviti muncul dalam pembentukan kortikal, cerebellar dan batang, sederhana, gergasi antero-purba. Pada "selesai", zon pengaktifan (dalam jumlah yang dikurangkan) dipelihara dalam lobus posterior simetri dari cerebellum, piramid, cerun, frontal tengah dan gyrus occipital (dalam)

Mengikut keputusan permainan, subjek telah dikenalpasti enam tingkah laku yang berbeza, dan bagi setiap mereka strategi kendiri kendiri utama ditentukan.

Sebagai contoh, dengan strategi "percubaan dan kesilapan dengan akses kepada keputusan," subjek pertama membuat beberapa percubaan yang tidak berjaya, tetapi pada akhirnya mencapai matlamatnya. Subjek dengan taktik sedemikian tidak tertumpu kepada pengawalseliaan parameter fisiologi mereka sendiri (iaitu denyut nadi), tetapi pada kawalan ke atas tindakan main langsung. Strategi "pendulum dinamika" dicirikan dengan menggantikan percubaan yang berjaya dan tidak berjaya, sementara "pembelajaran yang konsisten" dicirikan oleh peningkatan dalam hasil daripada cuba mencuba.

Analisis keputusan percubaan menunjukkan urutan kejadian dan perkembangan zon aktiviti tertentu di otak subjek. "Puncak" pada plot kompetitif jatuh pada percubaan keempat atau keenam, ketika semakin banyak ensembel neural yang baru terbentuk secara konsisten terlibat dalam perjuangan untuk menang.

Menariknya, zon baru aktiviti ini disetempatkan, termasuk dalam cerebellum. Analisis dinamik pembentukan mereka menunjukkan bahawa cerebellum berfungsi di otak kita bukan sahaja pengawal selia fungsi motor, tetapi juga pengubah fungsi kognitif (kognitif), menyesuaikan kelajuan, kekuatan, irama dan ketepatan pemikiran.Dalam kes ini, satu operasi serangkaian program operasi kognitif dalam mod yang dianjurkan oleh maklum balas penyesuaian berlaku.

Itu begitu dalam permainan "Vira!" "pelan" kawalan kognitif plot permainan telah terbentuk, menurut strategi "percubaan dan kesilapan", varian peraturan yang paling lazim.

Dalam plot permainan "Vira!" subjek dengan strategi kendiri diri yang lebih cekap (a) terbukti lebih berjaya berbanding pemain lain (b) seperti dalam hal kawalan biokontrol sebenar, dan "palsu". Dalam kedua-dua kes, mereka berjaya memperlahankan denyutan nadi dengan voltan, iaitu, untuk meningkatkan tempoh kardiofasa

Lies adalah berbeza daripada kebenaran.

Realiti maya, yang dibentangkan dalam bentuk plot permainan yang kompetitif, dikawal melalui regulasi volitional dari ciri-ciri fisiologi, memberi seseorang peluang yang unik untuk mewujudkan biasanya kelakuan yang disekat. Dan dalam erti kata ini, bukan sahaja permainan maya, tetapi secara amnya mana-mana latihan permainan membolehkan kami untuk mendedahkan kebolehan tersembunyi yang dapat kami gunakan dengan berkesan dalam kehidupan sebenar.

Dalam biokontrol sebenar dan "palsu" (tiruan), ditujukan kepada kawalan kognitif frekuensi nadi dalam plot permainan "Vira!"Pengaktifan zon otak mengikuti senario yang sama, walaupun ia berbeza. Termasuk dalam cara biokontrol tiruan, terdapat pengayaan yang signifikan dari zon pengaktifan struktur berbanding dengan yang sebenar: ensembel neural baru muncul dalam cerebellum, gyrus berbentuk spindle, jambatan, struktur batang dan kawasan otak yang lain. Peningkatan maksimum dalam jumlah pengaktifan berlaku di peringkat kedua permainan biocontrol, dalam 8-12 minit. selepas terlibat dalam plot permainan sebenar atau palsu. Kemudian, apabila kisah tersebut berlangsung, nilai-nilai ini berkurangan. Tetapi walaupun corak yang sama telah ditemui untuk kedua-dua pilihan biofeedback, petunjuk kuantitatif berbeza dengan ketara

Dalam konteks ini, minat untuk menganalisis data eksperimen permainan yang dijalankan di ITC SB RAS, di mana, sebagai tambahan kepada biocontrol "sebenar", digunakan sebagai biocontrol "imitasi" (palsu). Dalam erti kata lain, apabila perkembangan plot permainan benar-benar rawak dan tidak bergantung kepada tindakan subjek. Pada masa yang sama, subjek sendiri tidak tahu bahawa dalam salah satu siri latihan maya tidak ada maklum balas yang sebenar.

Menurut penilaian keberkesanan hasil yang dicapai dalam permainan ini, subjek boleh dibahagikan kepada dua kumpulan. Yang pertama menunjukkan strategi kendiri diri yang lebih berkesan dengan maklum balas yang sebenar daripada dalam kes "biokontrol" palsu. Pada masa yang sama, walaupun dalam kes yang kedua, subjek berjaya, selepas beberapa percubaan yang gagal untuk melambatkan irama kontraksi jantung.

Kumpulan kedua menunjukkan strategi kendiri kendiri yang kurang berkesan: walaupun di peringkat "sebenar", mata pelajaran ini hanya sebahagiannya mencapai matlamat mereka. Dalam ketiadaan maklum balas, pencarian yang sengit dan "huru-hara" bagi suatu penyelesaian diperhatikan, yang dapat dilihat dalam peningkatan penyebaran nilai-nilai selang nadi.

Walau bagaimanapun, kedua-dua subjek ini menunjukkan kecekapan pengawalan kendiri yang lebih tinggi dalam kawalan sebenar berbanding dengan yang meniru: otak agak berjaya membezakan "kebenaran" daripada "kebohongan".

Ia mesti dikatakan bahawa kedua-dua biokontrol sebenar dan tiruannya disertai dengan gambaran dinamik ekspresif kerja pembentukan otak tertentu, yang dinyatakan dalam perubahan dalam jumlah pengaktifan dan pengagihan semula zon aktiviti.Seluruh permukaan korteks serebrum sebenarnya terlibat dalam proses ini, dan majoriti zon kortikal yang terlibat dalam simulasi dan latihan sebenar bersilang dan dalam kedua-dua kes dicirikan oleh nilai pengaktifan maksimum. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa dalam cara biokontrol tiruan, sebilangan struktur otak menjadi lebih aktif daripada dalam kawalan sebenar: kebiasaan neural baru muncul dalam cerebellum, gyrus berbentuk gelendong dan di bahagian otak yang lain.

Jika kita cuba untuk menerangkan "laluan" yang paling biasa dalam pengaktifan struktur otak semasa permainan, maka kita boleh mengatakan bahawa selepas permulaan, bidang kortikal otak luas terlibat dalam kerja, dan ini "laluan kognitif" dalam cerebellum berakhir. Penglibatan struktur otak yang konsisten dalam organisasi rangkaian saraf baru semasa latihan maya memastikan kemunculan kemahiran baru dan konsolidasi berikutnya di otak. Dalam pengertian ini, kerja-kerja sedemikian adalah sejajar dengan trend baru dalam pembangunan masyarakat moden, yang dipanggil "gamification".

Permainan Win-win

Hari ini, kedai permainan yang dicipta oleh pakar Novosibirsk Institut Penyelidikan Biologi Molekul dan Biofizik Cawangan Siberia Akademi Sains Perubatan Rusia (sehingga 1998, Institut Perubatan dan Biologi Siberia, Cawangan Siberia dari Akademi Sains Perubatan Rusia), adalah sebuah keluarga permainan komputer yang unik dengan maklum balas penyesuaian. Dalam permainan ini, pemain dapat mengawal penyelam atau penyerang, wizard atau pemandu; mengambil bahagian dalam pencarian harta karun yang sunken, lumba jalan atau membina menara ke langit. Matlamat permainan ini mudah: peserta hanya menang jika dia belajar mengawal dirinya, fungsi fisiologinya dalam keadaan tekanan kompetitif. Permainan dibuat dalam reka bentuk multimedia moden dan direka untuk semua peringkat umur.

Pakar Institut Biologi Molekul dan Biofizik Cawangan Siberia dari Akademi Sains Perubatan Rusia (Novosibirsk) dan Syarikat Sains dan Pengeluaran Novosibirsk "Sistem Komputer untuk Biocontrol" mencipta produk unik – permainan komputer, kisah kompetitif yang dikawal oleh ciri-ciri fisiologi badan manusia (suhu, nadi, pernafasan, .

Dalam permainan "Rowing Channel" peserta belajar untuk menguruskan emosi mereka di bawah kawalan parameter fisiologi. Untuk memenangi persaingan kayuh kayuh, anda perlu memperlambat kadar denyutan jantung anda atau meningkatkan suhu jari anda atau tindak balas kulit galvanik dari berenang ke berenang. Pertandingan ini dianjurkan mengikut sistem Olimpik.

Teknologi biocontrol permainan komputer adalah berdasarkan kepada mekanisme semulajadi pengawalan diri terhadap fungsi-fungsi tubuh manusia. Pada masa yang sama, disebabkan oleh persaingan yang kompetitif, monotoni prosedur pembelajaran dihapuskan: satu plot menarik memotivasikan subjek, menyebabkan minat emosi dalam hasilnya dan dengan itu menyumbang kepada pembelajaran yang lebih berkesan dalam kemahiran kendiri.

Dalam permainan "Rally" peserta "duduk" di roda perlumbaan kereta di sepanjang trek perlumbaan, dan di cermin pandangan belakang dia dapat melihat pergerakan kereta lawan. Pemain akan datang ke garisan penamat terlebih dahulu jika dia dapat mengawal denyut nadinya semasa musim perlumbaan. Walau bagaimanapun, apabila berehat, anda perlu berjaga-jaga untuk mempunyai masa untuk bertindak balas terhadap batu-batu yang tiba-tiba muncul di jalan raya.

Oleh kerana pencapaian keuntungan memerlukan keputusan yang tidak remeh dari subjek yang akan diuji, permainan sebegini dapat memenuhi syarat sebagai aktiviti pembelajaran kreatif, daya tariknya terletak pada ketidakharuman hasil akhir. Oleh kerana setiap percubaan permainan berikutnya adalah berdasarkan kepada hasil yang sebelumnya, biocontrol permainan menjadi kunci kepada penambahbaikan diri subjek, impuls untuk mencari strategi pengawalan diri yang berkesan baru. Dan kerana pemain itu dimotivasi oleh keinginan untuk menang, dia terpaksa tinggal dalam batas yang ditentukan oleh permainan dan tetap tenang.

Penataan ajaib dan transformasi indah dalam permainan "Magic Magic" secara beransur-ansur direndam dalam keadaan relaksasi yang mendalam. Cubic ajaib, lipat di menara, berbohong antara satu sama lain dengan lebih tepat, lebih banyak pemain akan dapat memperlambat detak jantungnya. Jika tidak, menara akan runtuh, dan pembinaan perlu dimulakan semula.

Permainan berdasarkan teknologi biocontrol boleh digunakan untuk menyelesaikan kelas terapeutik dan tugas pemulihan. Dengan bantuan mereka, seseorang dapat menilai keadaan psycho-fisiologi sebenar seseorang, lebih-lebih lagi, aktiviti permainan semacam itu sendiri mempunyai kesan anti tekanan yang jelas.Tetapi yang paling penting, dengan bantuan teknologi ini, adalah mungkin untuk mengungkap sumber-sumber potensi organisma yang kita tidak tahu bagaimana untuk digunakan dalam kehidupan biasa kita.

Berkesan atau adil?

Psikologi adalah salah satu bidang yang paling menjanjikan untuk penggunaan teknologi neuroimaging melalui fMRI, kerana kawasan saintifik ini hampir tidak mempunyai idea mengenai lokalisasi (dalam pengertian anatomi) fungsi kognitif. Lagipun, ahli psikologi biasanya menggunakan maklumat utama mengenai "hubungan wilayah" mereka daripada komunikasi dengan pesakit yang mengalami luka otak yang rosak secara tempatan atau dengan elektrod intracerebral yang telah lama ditanamkan.

Dalam salah satu karya penyelidik Amerika, percubaan dibuat untuk menjawab persoalan mengenai penyetempatan struktur otak yang direka untuk mengklasifikasikan kategori kognitif seperti kesamaan dan kecekapan (Hsu Ming et al., 2008). Dalam erti kata lain, struktur yang direka untuk menyelesaikan dilema lama: bagaimana bertindak – berkesan atau adil?

Dalam eksperimen permainan, subjek-subjek "duduk" di belakang roda trak membawa makanan ke rantau "lapar" Afrika Selatan.Syaratnya adalah seperti berikut: jika subjek ketat mengikut arahan dan mengedarkan makanan secara sama rata kepada setiap orang yang kelaparan, sebahagian daripada beban akan merosot. Jika kita mengabaikan separuh daripada mereka yang memerlukan, maka kehilangan produk akan berkurang beberapa kali, tetapi secara semula jadi, semakin sedikit orang akan mendapatkannya. Apa yang perlu dilakukan? Dermakan kehilangan produk atau, dipandu oleh pilihan "yang munasabah", meninggalkan separuh dari mereka yang memerlukan tanpa harapan bantuan?

Ternyata penilaian emosi tentang "keberkesanan", "keadilan" dan "faedah bersama" keputusan dibuat dilakukan oleh tiga struktur otak yang berbeza. Satu bahagian otak dipanggil "shell" (lat. putamen), bertanggungjawab untuk kecekapan, kulit "pulau" (Latin. insulamelindungi kepentingan keadilan, pengukuran kecekapan dan ketidaksamaan kumulatif, iaitu utiliti, menilai organ septal (lat. septum).

Keputusan ini konsisten dengan data yang sudah ada yang merupakan struktur otak yang disenaraikan di atas yang merupakan integrator dari pelbagai "pembolehubah mental" dalam menyampaikan ayat-ayat dan penilaian akhir yang "berorientasikan sosial". Boleh diandaikanbahawa keputusan muktamad masalah etika diambil dengan membandingkan isyarat dari sumber yang berbeza dan membandingkannya dengan pengalaman retrospektif, sementara bidang lain dari otak juga terlibat dalam proses kognitif.

Bilangan penerbitan yang dikhaskan untuk pelbagai aspek asas dan penerapan pengimejan resonans magnetik fungsional dan masalah antara muka otak telah semakin berkembang dalam beberapa tahun kebelakangan ini (kebanyakannya di luar negara, terdapat praktikal tiada kerja rumah dalam senarai ini). Perkembangan teknologi yang relevan membuka beberapa bidang yang dijanjikan. Sebagai contoh, ia menjadi mustahil untuk melihat ciri-ciri peredaran darah di segmen otak, yang berada dalam keadaan yang diaktifkan – ini boleh digunakan untuk memantau struktur otak tertentu sekiranya berlaku perebutan cerebral (stroke) atau pemilihan persediaan vaskular.

Perkembangan sains kognitif juga membuka prospek yang besar – petunjuk neurosains, yang mengkaji mekanisme asas otak: "strategi mental", penyetempatan mereka, dinamika, cara penggunaan dan peningkatan dalam kehidupan seharian.Apa yang dipanggil "rangsangan interaktif" memungkinkan untuk menyusun maklum balas latihan (terapeutik) secara langsung melalui struktur otak "bersangkutan". Sebagai contoh, menggambarkan gyrus cingulate atau hippocampus, anda mendapat peluang "perbualan langsung" dengan otak.

Pencitraan resonans magnetik berfungsi sebagai alat yang berkuasa untuk mencapai pemahaman baru yang kualitatif tentang organisasi otak dan ciri-ciri aktiviti saraf yang lebih tinggi manusia dan haiwan. Pengenalan teknologi fMRI dalam pelbagai bidang aktiviti manusia – neuromarketing, pemutus profesional, penilaian ke atas keberkesanan program pendidikan, "pengesanan" kebohongan, dan lain-lain, akan memberi impak besar kepada perkembangan selanjutnya bukan sahaja neurosains, tetapi juga seluruh masyarakat.

Penerbitan itu menggunakan foto M. A. Pokrovsky

Sastera
1. Kaplan A. Ya. Simbiosis neurokomputer: pergerakan oleh kuasa pemikiran // Sains yang pertama. 2012. № 6 (48).
2. M. B. Shtark, A. M. Korostyshevskaya, M. V. Rezakova, A. A. Savelov Pengimejan Resonans magnetik dan Neurosains // Kejayaan Sains Physiological, 2012. V. 43, No. 1. P. 3-29 .


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: