Участники эксперимента смогли пройти виртуальный лабиринт благодаря стимуляции мозга

Татьяна Новак

Исследователи из Университета Вашингтона впервые использовали стимуляцию головного мозга для навигации в двумерном виртуальном пространстве.

«В настоящее время виртуальная реальность отображается, как правило, через дисплей, наушники и очки, но в конечном счете именно ваш мозг создает вашу реальность. Фундаментальный вопрос, на который мы искали ответ, был таков: может ли мозг использовать поступающую непосредственно в мозг без другого сенсорного ввода искусственную информацию, которую он ранее не видел, для навигации в виртуальном мире или для того, чтобы делать другие полезные задачи? И ответ оказался положительным», — говорит руководитель Центра нейромоторной инженерии Раджеш Рао.

В эксперименте участвовали пять добровольцев, которые должны были проходить виртуальные лабиринты, основываясь только на сигналах мозга, без каких-либо аудиовизуальных и тактильных подсказок. Учёные использовали транскраниальную магнитную стимуляцю (ТМС) — неинвазивный метод стимуляции коры головного мозга короткими магнитными импульсами. Если с помощью ТМС воздействовать на зрительную кору головного мозга, то человек может наблюдать светящиеся пятна — фосфены. Возбуждая разные области коры, можно добиться появления фосфенов определенной формы.

В данном эксперименте появление фосфена обозначало появление препятствия перед игроком. Чтобы пройти лабиринт, нужно было сделать десять шагов — вперёд или вниз. Ход считался удачным, если игрок не наталкивался на препятствие.

Виртуальный двумерный лабиринт, который проходили участники лабиринта. University of Washington

Помимо 14 таких лабиринтов, в игре было и 7 контрольных, во время прохождения которых учёные блокировали транскраниальную стимуляцию с помощью заглушки на катушке аппарата ТМС.

В то время, когда игроки получали эти сигналы, они делали правильные шаги в 92% случаев, а при прохождении контрольных лабиринтов с заблокированным сигналом доля правильно сделанных шагов составила всего 15%.

Синим цветом обозначены экспериментальные лабиринты, красным - контрольные. University of Washington

Учёные отмечают, что в процессе игры навигационные навыки участников постепенно улучшались. Это свидетельствует о том, что из мозг тренировался лучше интерпретировать искусственные импульсы.

По словам Рао, этот эксперимент — маленький шаг на пути к пониманию потенциала человеческого мозга и создания новых возможностей виртуальной реальности. Он надеется, что его открытия лягут в основу технологий для людей с нарушениями слуха и зрения. Теоретически датчик инфракрасного излучения или лазерный дальномер может через стимулятор мозга передавать информацию о том, что окружает человека в реальном мире. «Такой технологии пока не существует — оборудование, который мы используем для стимуляции мозга, является слишком громоздким, чтобы его можно было носить с собой», — говорит соавтор исследования Андреа Стокко.

Исследование опубликовал журнал Frontiers in Robotics and AI.

Загрузить еще