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Os cientistas do exército aplicam técnicas novas para alterar a actividade de cérebro

Para cientistas do exército, o objetivo da pesquisa da neurociência está levando a cabo os funcionamentos internos do cérebro humano para avançar a compreensão científica e para melhorar o desempenho do soldado.

Os pesquisadores aplicaram recentemente técnicas novas para alterar a actividade de cérebro. Estas técnicas são usadas não somente para caracterizar e estudar redes complexas como em telecomunicações ou redes sociais -- descrevem como nós diferentes, ou elementos da rede: as regiões do cérebro na neurociência, ou os indivíduos em redes sociais, interagem um com o otro.

O laboratório de investigação do exército do comando da revelação das capacidades do combate do exército de E.U., em colaboração com sócios académicos, colaborou em um estudo do neurostimulation, onde elas actividade de cérebro com segurança e não invasora alterada e caracterizado então a dinâmica da resposta do cérebro a esta alteração. Esta pesquisa fornece algum do conhecimento fundacional para as tecnologias futuras que podem um dia expedir processos cognitivos. A neurociência da rede do jornal publicou as descobertas recentes.

Pesquisadores do laboratório, afastamento cilindro/rolo. Javier García, Steven Thurman e Jean Vettel, junto com pesquisadores da Universidade da Pensilvânia e do University of California, Irvine, investigaram perguntas fundacionais a como o processamento local no cérebro se harmoniza com dinâmica global usando a detecção dinâmica da comunidade em sinais em rápida mutação do cérebro.

Uma região flexível do cérebro é uma que contrata facilmente com outras regiões e/ou redes do cérebro. Em casar estes métodos e técnicas, nós encontramos que há (os efeitos locais (região estimulada) e globais precisos e mensuráveis do cérebro inteiro) que viajam testes padrões oscilatórios comuns no cérebro implicado frequentemente nas tarefas relativas à visão, à atenção e ao controlo do motor. Isto põe-nos pouco mais perto de aproveitar a potência do neurostimulation para a alteração comportável.”

Dr. Javier García, laboratório de investigação do exército do exército de E.U. CCDC

Os pesquisadores combinaram técnicas e métodos novos e diferentes para adicionar à novidade de sua descoberta.

“O primeiro é o neurostimulation, que usa a estimulação e a electroencefalografia magnéticas transcranial simultâneas,” García disse. “[Isto] é um tipo de neurostimulation que causa a uma mudança o campo magnético perto de seu escalpe, em que induz por sua vez a corrente o que corpo condutor é ao lado dele -- neste caso, é seu cérebro.”

A corrente elétrica que não invasora é injectada em seu cérebro a seguir interrompe-ao despedimento neural na região estimulada, mas é obscura que tipo de efeitos não-locais a jusante esta estimulação produzirá, disse.

“Estes método e métodos relacionados são frequentemente controversos porque é frequentemente muito difícil determinar que efeito comportável é realmente devido à estimulação, e dado a variedade de protocolos da estimulação, é frequentemente difícil determinar a especificidade do efeito,” García disse. “Em nossa pesquisa, nós mantivemo-la simples e pulsado quatro regiões relacionou-se à atenção e ao visual que processam cada quatro ou secunda assim.”

Emparelharam esta estimulação com o EEG, que mede a corrente elétrica que emana do cérebro -- através do escalpe -- e inspecionado os efeitos da estimulação.

Os “efeitos deste tipo específico de estimulação não duram mais de um segundo,” García disse. “Para olhar os efeitos no cérebro desta estimulação, nós usamos algumas aproximações da ciência da rede, detecção especificamente dinâmica da comunidade.”

Esta pesquisa apoia a pesquisa actual do laboratório em Teaming da Humano-Autonomia e o objetivo de fornecer produtos fundacionais do conhecimento para permitir os neurotechnologies teaming adaptáveis futuros.

“Como parte da investigação básica humana para o laboratório, nós olhamos frequentemente associações entre a fisiologia e o comportamento, talvez encontrando que uma rede do cérebro pode ser associada com um comportamento particular ou um desempenho óptimo dentro de uma tarefa estreita,” García dissemos. “Este tipo de pesquisa apoiará os neurotechnologies adaptáveis futuros que podem ser usados nas equipes da humano-autonomia onde os passos em falso comportáveis podem ser previstos e evitado ou poderiam permitir capacidades metacognitive sintéticas de um agente não-humano para saber um membro da equipe executará em particular situações e avaliará a equipe e o desempenho individual.”

Esta pesquisa vai uma etapa além desta e fornece algum conhecimento fundacional que pode permitir um robô neurally à cotovelada o cérebro talvez de aprontar um indivíduo para uma próximo tarefa quando um resultado particular é necessário.

“Quando tecnològica nós formos bonitos longe desta encenação, a pesquisa fundacional que mede o impacto de cotoveladas subtis da injecção elétrica no cérebro é necessária para alcançar meio estes neurotechnologies teaming da humano-autonomia,” García disse.

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.