«Мы живем в мире передовых технологий, в котором кнопка может сдвинуть кран или открыть дверь», — сказал Скотт Фрей, профессор психологических наук в Колледже искусств и наук и директор Центра визуализации мозга в Массачусетском университете. "Для людей с ограниченными возможностями вспомогательные технологии, такие как роботизированные руки или датчики, вставленные в мозг, позволяют выполнять такие действия, как хватание нажатием кнопки или непосредственно посредством мозговой активности; однако мало что известно о том, как человеческий мозг адаптируется к этим технологиям. Мы обнаружили, что мозг не обязательно эволюционировал для управления современными роботизированными руками, но скорее мозжечок, древняя часть нашего мозга, которая осталась относительно неизменной, играет жизненно важную роль, помогая нам достигать и схватывать эти инструменты — часто с минимальным обучением ".В ходе исследования участники выполнили ряд обычных задач по дотягиванию и захвату с использованием цветных деревянных блоков.
Области головного мозга контролировали с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Затем во время тренировки участников познакомили с роботизированной рукой, которая выполняла те же задачи по дотягиванию и захвату, когда они нажимали определенные кнопки.
Участникам сказали, что задачи на следующий день будут включать в себя дистанционное управление роботом с помощью видеопотока из сканера МРТ.«Мы нашли доказательства того, что мозг очень гибок и может быть быстро настроен, чтобы ассоциировать новые последствия с различными движениями», — сказал Фрей. «Нажатие кнопки — очень простое действие, которое естественным образом не приводит к захвату.
Тем не менее, после того, как субъекты узнали, что нажатие одной кнопки приведет к захвату объектов роботизированной рукой, это же движение привело к совершенно иному паттерну мозговой активности, чем нажатие идентичная кнопка, по их мнению, не влияющая на поведение робота. Локальная активность в мозжечке, имеющем форму цветной капусты, или «маленьком мозге», расположенном к затылку, резко возросла. Эти данные позволяют предположить, что мы можем смотреть на мозжечок при поиске потенциальных целей для интерфейсов, управляемых мозгом ".
По словам Фрея, долгие годы считалось, что мозжечок, древняя структура, которая содержит больше нейронов, чем весь остальной мозг вместе взятые, контролирует очень основные моторные и балансные функции. Результаты этого исследования предоставляют дополнительные доказательства роли мозжечка в высших когнитивных функциях.