Facendo uso di neurofeedback online per modificare il risveglio della persona specifichi e migliori la prestazione

Il nostro stato di risveglio--essendo spaventoso, agitato, o calma--può pregiudicare significativamente la nostra capacità di fare le decisioni ottimali, i giudizi e gli atti negli ambienti dinamici nell'ambiente. Immagini, per esempio, la camminata attraverso un raggio di bilanciamento. La vostra prestazione--acceleri attraverso il raggio e le probabilità di fabbricazione attraverso senza cad--sia drammaticamente migliore se il raggio si siede i meri sei pollici fuori dalla terra e siete rilassato piuttosto che terrorizzato su un raggio più d'altezza 60 piedi. Per tenervi nella zona della prestazione massima, il vostro risveglio deve essere ai livelli elevati moderati, non così che vi spinge sopra la barriera.

Gli ingegneri biomedici ad assistenza tecnica di Colombia hanno indicato--per la prima volta--che possono usare il neurofeedback online per modificare lo stato del risveglio di una persona per migliorare la prestazione in un compito sensitivo esigente del motore, come pilotare un aereo o azionamento nelle circostanze suboptimali. I ricercatori hanno usato un'interfaccia del computer del cervello (BCI) per riflettere, con l'elettroencefalografia (EEG) in tempo reale, gli stati del risveglio dei partecipanti di studio quando sono stati impegnati in un compito di percorso aereo di realtà virtuale. Il sistema ha generato un segnale del neurofeedback che partecipanti aiutati fare diminuire il loro risveglio nelle situazioni particolarmente difficili di volo, che a loro volta hanno migliorato la prestazione dei partecipanti. Lo studio è stato pubblicato oggi tramite gli atti dell'Accademia nazionale delle scienze.

“L'intera questione di come potete entrare nella zona, se siete un battitore di baseball o un trader o un pilota da combattimento, è stata sempre intrigante,„ dice Paul Sajda, professore di assistenza tecnica biomedica (BME), di ingegneria elettrica e della radiologia, che piombo lo studio. “Il nostro lavoro indica che possiamo usare il feedback generato dalla nostra propria attività di cervello per spostare il nostro stato del risveglio nei modi che migliorano significativamente la nostra prestazione nei compiti difficili--così possiamo colpire quel fuoricampo o sbarco su una piattaforma dei portafili senza schiantarci.„

I 20 oggetti nello studio sono stati immersi in uno scenario di realtà virtuale in cui hanno dovuto traversare un aeroplano simulato con i limiti rettangolari. Conosciuto come compito dell'evitare di limite, questo modello esigente di compito del sensitivo-motore ha creato conoscitivo sollecita, come rendere alle caselle più stretti ogni 30 secondi, quel risveglio intensificato e rapidamente ha provocato l'errore di compito--mancando o cadere nel limite. Ma quando i ricercatori hanno usato il neurofeedback, gli oggetti hanno migliorato, potevano pilotare più lungo mentre eseguivano i compiti difficili che hanno richiesto gli alti livelli di coordinamento di motore e di rappresentazione.

C'erano tre stati di feedback (BCI, falsità e silenzio) definiti a caso per ogni nuovo tentativo di volo. Nello stato di BCI, gli oggetti hanno sentito il suono di un battito cardiaco sintetico a tariffa ridotta che è stato modulato continuamente nella sonorità in funzione del livello di risveglio compito-dipendente arguito, come decodificato dall'elettroencefalogramma. Il più alto quel livello di risveglio, più rumoroso il feedback e vice versa. La prestazione del compito dei partecipanti nello stato di BCI, misurato come tempo e distanza sopra cui l'oggetto può traversare prima di errore, è stata aumentata vicino intorno 20 per cento.

“Le misure simultanee di dilatazione della pupilla e della variabilità di frequenza cardiaca hanno indicato che il neurofeedback effettivamente ha diminuito il risveglio, inducente gli oggetti a rimanere calma e volare oltre il punto a cui sarebbero venuto a mancare normalmente,„ dice Josef Faller, l'autore principale dello studio e un ricercatore postdottorale in BME. “Il nostro lavoro è la prima dimostrazione di un sistema di BCI che usa il neurofeedback online per spostare lo stato del risveglio e per migliorare la prestazione di compito conformemente alla legge di Yerkes-Dodson.„

La legge di Yerkes-Dodson è una legge affermata ed intensivamente studiata in psicologia comportamentistica circa la relazione fra il risveglio e la prestazione. Sviluppata nel 1908, presuppone una inverso-relazione fra il risveglio e la prestazione di compito, che c'è uno stato del risveglio che è ottimale per la prestazione comportamentistica in un compito dato. In questo nuovo studio, i ricercatori hanno indicato che potrebbero utilizzare il neurofeedback nel tempo reale per muovere il risveglio di una persona dalla destra della curva di Yerkes-Dodson a sinistra, verso uno stato della prestazione migliore.

“Che cosa è emozionante circa il nostro nuovo approccio è che è applicabile ai domini differenti di compito,„ Sajda aggiunge. “Questo comprende le applicazioni cliniche che usano l'autoregolazione come trattamento mirato a, quale la malattia mentale.„

I ricercatori ora stanno studiando come il neurofeedback può essere usato per regolamentare il risveglio e l'emozione per i termini clinici quale PTSD. Egualmente stanno esplorando come potrebbero usare il video online del risveglio e del controllo conoscitivo per informare l'umano-agente che teaming, quando un robot e un lavoro umano insieme in una situazione di alto-sforzo come un salvataggio. Se il robot ha informazioni sullo stato del risveglio dell'essere umano, potrebbe scegliere le sue mansioni in un modo che diminuisce il risveglio del suo compagno di squadra, spingente lo lei/in una zona ideale della prestazione.

“I buoni gruppi dell'umano-agente, come le GUARNIZIONI della marina, fanno già questo, ma quello è perché gli umano-agenti possono leggere le espressioni facciali, reticoli di voce, ecc., dei loro compagni di squadra per arguire il risveglio e livelli di sforzo,„ Sajda dice. “Prevediamo il nostro sistema di essere un migliore modo comunicare non appena questo tipo di informazioni, ma molto di più ad un robot-agente.„

Sorgente: https://engineering.columbia.edu/press-releases/paul-sajda-neurofeedback-improved-performance