Usando o neurofeedback em linha para alterar o despertar do indivíduo indique e melhore o desempenho

Nosso estado de despertar--sendo temível, agitado, ou calma--pode significativamente afectar nossa capacidade para fazer decisões óptimas, julgamentos, e acções em ambientes dinâmicos do real-mundo. Imagine, por exemplo, o passeio através de um feixe de balanço. Seu desempenho--apresse-se através do feixe e das probabilidades de fazê-lo transversalmente sem cair--seja dramàtica melhor se o feixe senta umas meras seis polegadas fora da terra e você é relaxado um pouco do que aterrorizado em um feixe 60 pés mais alto. Para mantê-lo na zona do desempenho máximo, seu despertar precisa de estar a níveis moderados, não tão altos que o empurra sobre a borda.

Os coordenadores biomedicáveis na engenharia de Colômbia mostraram--pela primeira vez--que podem usar o neurofeedback em linha para alterar o estado do despertar de um indivíduo para melhorar o desempenho em uma tarefa sensorial de exigência do motor, tal como o voo de um plano ou a condução em circunstâncias suboptimal. Os pesquisadores usaram uma relação do computador do cérebro (BCI) para monitorar, com a electroencefalografia (EEG) no tempo real, os estados do despertar dos participantes do estudo quando foram contratados em uma tarefa da navegação aérea de realidade virtual. O sistema gerou um sinal do neurofeedback que participantes ajudados diminuir seu despertar nas situações particularmente difíceis do vôo, que melhoraram por sua vez o desempenho dos participantes. O estudo foi publicado hoje por continuações da Academia Nacional das Ciências.

“A pergunta inteira de como você pode obter na zona, se você é um lançador do basebol ou um comerciante conservado em estoque ou um piloto de caça, foi sempre de intriga,” diz Paul Sajda, o professor da engenharia biomedicável (BME), da engenharia elétrica, e da radiologia, que conduziu o estudo. “Nosso trabalho mostra que nós podemos usar o feedback gerado de nossa própria actividade de cérebro para deslocar nosso estado do despertar nas maneiras que melhoram significativamente nosso desempenho nas tarefas dificeis--assim nós podemos bater essa home run ou terra em uma plataforma do portador sem causar um crash.”

Os 20 assuntos no estudo foram imergidos em uma encenação da realidade virtual em que tiveram que navegar um avião simulado com os limites retangulares. Sabido como uma tarefa da vacância do limite, este modelo de exigência da tarefa do sensorial-motor criou cognitivo força, como a factura as caixas mais estreitos de cada 30 segundos, esse despertar escalado e conduziu rapidamente à falha da tarefa--falta ou causar um crash no limite. Mas quando os pesquisadores usaram o neurofeedback, os assuntos melhoraram, podiam voar mais longo ao executar as tarefas dificeis que exigiram níveis elevados de coordenação do visual e de motor.

Havia três condições do feedback (BCI, logro, e silêncio) atribuídas aleatòria para cada tentativa nova do vôo. Na condição de BCI, os assuntos ouviram o som de uma pulsação do coração sintética desprezada que fosse modulada continuamente no volume em função do nível de despertar tarefa-dependente pressupor, como descodificado do EEG. O mais alto esse nível de despertar, mais alto o feedback e vice-versa. O desempenho da tarefa dos participantes na condição de BCI, medida como o tempo e a distância sobre que o assunto pode navegar antes da falha, foi aumentado perto ao redor 20 por cento.

“As medidas simultâneas da dilatação do aluno e da variabilidade da frequência cardíaca mostraram que o neurofeedback reduziu certamente o despertar, fazendo com que os assuntos permaneçam calma e para voar além do ponto em que falhariam normalmente,” diz Josef Faller, autor principal do estudo e um cientista pos-doctoral da pesquisa em BME. “Nosso trabalho é a primeira demonstração de um sistema de BCI que use o neurofeedback em linha para deslocar o estado do despertar e para melhorar o desempenho da tarefa de acordo com a lei de Yerkes-Dodson.”

A lei de Yerkes-Dodson é uma lei bem conhecida e intensiva estudada na psicologia comportável sobre o relacionamento entre o despertar e o desempenho. Desenvolvida em 1908, postula um inverso-relacionamento entre o despertar e o desempenho da tarefa, que há um estado de despertar que é óptimo para o desempenho comportável em uma tarefa dada. Neste estudo novo, os pesquisadores mostraram que poderiam usar o neurofeedback no tempo real mover o despertar de um indivíduo do lado direito da curva de Yerkes-Dodson para a esquerda, para um estado de desempenho melhorado.

“O que é emocionante sobre nossa aproximação nova é que é aplicável aos domínios diferentes da tarefa,” Sajda adiciona. “Isto inclui as aplicações clínicas que usam a auto-regulação como um tratamento visado, tal como a doença mental.”

Os pesquisadores estão estudando agora como o neurofeedback pode ser usado para regular o despertar e a emoção para condições clínicas tais como PTSD. Igualmente estão explorando como puderam usar a monitoração em linha do despertar e do controle cognitivo para informar o humano-agente que teaming, quando um robô e um trabalho humano junto em uma situação do alto-esforço como um salvamento. Se o robô tem a informação no estado do despertar do ser humano, poderia escolher suas tarefas em uma maneira que reduzisse o despertar da sua colega de equipa, introduzindo a/o em uma zona ideal do desempenho.

As “boas equipes do humano-agente, como os SELOS da marinha, fazem esta já, mas aquela é porque os humano-agentes podem ler expressões faciais, testes padrões da voz, etc., de suas colegas de equipa para pressupr o despertar e níveis de esforço,” Sajda diz. “Nós prevemos nosso sistema ser uma maneira melhor de comunicar muito mais não apenas este tipo de informação, mas a um robô-agente.”

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