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Les scientifiques de forces terrestres appliquent des techniques neuves pour modifier l'activité cérébrale

Pour des scientifiques de forces terrestres, l'objectif de la recherche en matière de neurologie poursuit les fonctionnements internes de l'esprit humain pour avancer la compréhension scientifique et pour améliorer le rendement de soldat.

Les chercheurs ont récent appliqué des techniques neuves pour modifier l'activité cérébrale. Non seulement ces techniques sont-elles employées pour caractériser et étudier les réseaux complexes comme en la télécommunication ou les réseaux sociaux -- elles décrivent comment différents noeuds, ou éléments du réseau : les régions du cerveau en neurologie, ou les personnes dans les réseaux sociaux, agissent l'un sur l'autre les uns avec les autres.

Le laboratoire de recherche des forces terrestres de la commande de développement de potentiel de combat de l'armée américaine, En collaboration avec les associés scolaires, a collaboré sur une étude de neurostimulation, où elles activité cérébrale en toute sécurité et d'une façon non envahissante modifiée et alors caractérisé la dynamique de la réaction du cerveau à cette modification. Cette recherche fournit une partie de la connaissance fondamentale pour les technologies d'avenir qui peuvent un jour accélérer des processus cognitifs. La neurologie de réseau de tourillon publiée les découvertes récentes.

Chercheurs du laboratoire, jeu rouleau-tambour. Javier Garcia, Steven Thurman et Jean Vettel, avec des chercheurs de l'Université de Pennsylvanie et de l'Université de Californie, Irvine, questions fondamentales vérifiées à la façon dont le traitement local dans le cerveau harmonise avec la dynamique globale utilisant le dépistage dynamique de communauté sur les signes en pleine mutation de cerveau.

Une région du cerveau flexible est une qui engage dans facilement d'autres régions du cerveau et/ou réseaux. En mariant ces méthodes et techniques, nous constatons qu'il y a des effets locaux (région stimulée) et globaux précis et mesurables (de cerveau entier) qui se déplacent les configurations oscillantes courantes dans le cerveau souvent impliqué dans les tâches liées à la visibilité, à l'attention et au contrôle de moteur. Ceci nous met plus près d'armer le pouvoir du neurostimulation pour la modification comportementale. »

M. Javier Garcia, laboratoire de recherche de forces terrestres de l'armée américaine CCDC

Les chercheurs ont combiné des techniques et des méthodes neuves et différentes pour ajouter à la nouveauté de leur découverte.

« Le premier est le neurostimulation, qui emploie la stimulation magnétique et l'électroencéphalographie de transcranien simultané, » Garcia a dit. « [Ceci] est un type de neurostimulation qui entraîne à un changement le champ magnétique près de votre cuir chevelu, dans lequel induit consécutivement le courant Qu'est ce que fuselage conducteur est à côté de lui -- dans ce cas, c'est votre cerveau. »

Le courant électrique qui est d'une façon non envahissante injecté dans votre cerveau puis perturbe l'allumage neural à la région stimulée, mais elle est peu clair ce qu'un peu les effets non-locaux en aval cette stimulation produiront, il a dit.

« Ces méthode et méthodes relatives sont souvent controversées parce qu'il est souvent très difficile de déterminer quel effet comportemental est réellement dû à la stimulation, et donné la variété de protocoles de stimulation, il est souvent difficile de déterminer la spécificité de l'effet, » Garcia a dit. « Dans notre recherche, nous l'avons maintenue simple et pulsé quatre régions a associé à l'attention et au visuel traitant chaque quatre seconde environ. »

Ils ont appareillé cette stimulation avec l'EEG, qui mesure le courant électrique émanant du cerveau -- par le cuir chevelu -- et examiné les effets de la stimulation.

Les « effets de ce type spécifique de stimulation ne durent pas plus d'une seconde, » Garcia a dit. « Pour regarder les effets sur le cerveau de cette stimulation, nous avons employé quelques approches de la science de réseau, dépistage particulièrement dynamique de communauté. »

Ce soutiens à la recherche la recherche actuelle du laboratoire dans Teaming de Humain-Autonomie et l'objectif de fournir les produits fondamentaux de la connaissance pour activer de futurs neurotechnologies teaming adaptatifs.

« En tant qu'élément de la recherche fondamentale humaine pour le laboratoire, nous regardons souvent des associations entre la physiologie et le comportement, peut-être constatant qu'un réseau de cerveau peut être associé à un comportement ou à des performances optimales particulier dans une tâche étroite, » Garcia avons dit. « Ce type de recherche supportera les futurs neurotechnologies adaptatifs qui peuvent être employés dans des équipes de humain-autonomie où des faux pas comportementaux peuvent être prévus et évité ou ils pourraient activer des capacités metacognitive synthétiques d'un agent non-humain de savoir un membre de l'équipe exécutera en particulier des situations et évaluera l'équipe et la performance individuelle. »

Cette recherche met une opération au delà de ceci et fournit de la connaissance fondamentale qui peut permettre à un robot de pousser neural le cerveau peut-être pour amorcer une personne pour une tâche prochaine quand des résultats particuliers sont nécessaires.

« Tandis que technique nous sommes jolis loin de ce scénario, la recherche fondamentale qui mesure le choc des nudges subtile d'injection électrique dans le cerveau est nécessaire pour atteindre ces derniers tri des neurotechnologies teaming de humain-autonomie, » Garcia a dit.

Source:
Journal reference:

Garcia, J.O., et al. (2020) Reconfigurations within resonating communities of brain regions following TMS reveal different scales of processing. Network Neuroscience. doi.org/10.1162/netn_a_00139.