Uczestników umieszczono w aparacie do funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI), który umożliwia monitorowanie aktywności mózgu w czasie rzeczywistym. Następnie na ekranie pokazano im abstrakcyjne kształty. Figury te zaprogramowano tak, aby „oscylowały”, a wolontariusze mieli za zadanie spróbować zatrzymać ten ruch wyłącznie za pomocą umysłu. Naukowcy z wyprzedzeniem określili pewien wzorzec aktywności mózgu powiązany z nową kategorią wizualną. Zespół zastosował obrazowanie mózgu w czasie rzeczywistym oraz cosekundowy neurofeedback. Gdy aktywność mózgu uczestnika odpowiadała temu wzorcowi, oscylacja zatrzymywała się. Jednocześnie mechanizm sprzężenia zwrotnego „kształtował” aktywność mózgu uczestników, kierując ją w stronę pożądanego wzorca.
Obraz ustabilizował się, gdy uczestnikom udało się odtworzyć w mózgu nie zwykły obraz obiektu, lecz wstępnie zdefiniowany szablon neuronalny. Naukowcy opracowali więc metodę uczenia się nowych kategorii obiektów, zmieniając nie tylko same kategorie, ale także sposób, w jaki mózg je postrzega.
„Uczestnicy mogli reagować na nowe kategorie obiektów i zachowywać się odpowiednio, nawet nie zdając sobie z tego sprawy. Wskazuje to, że uczenie się niejawne, czyli zdolność mózgu do postrzegania i przetwarzania informacji bez świadomego udziału, rozciąga się również na tworzenie nowych połączeń neuronowych” – zauważa współautor badania, neurokognitywista z Princeton University Jonathan Cohen.
Naukowcy twierdzą, że nie tylko szkolili uczestników, ale wręcz „wpisali” nową kategorię w ich mózgi, symulując proces naturalnego uczenia się. Eksperyment wykazał, że ochotnicy rzeczywiście byli w stanie dostrzec tę nową, sztucznie stworzoną kategorię.
W celu zmotywowania uczestników eksperymentu płacono im nagrodę pieniężną, jeśli udało im się zatrzymać oscylujące obrazy. Podczas sześciu codziennych sesji można by uzbierać znaczną kwotę.
Naukowcy badają neurobiologiczne podstawy różnych zaburzeń neuropsychiatrycznych, na przykład depresji i autyzmu. Nowa metoda może stać się nowym narzędziem w praktyce klinicznej. Modyfikując wzorce aktywności mózgu pacjenta, można przybliżyć je do wskaźników neurotypowych. Otwiera to perspektywę stworzenia nowych taktyk leczenia, które można stosować zarówno niezależnie, jak i w połączeniu z istniejącymi podejściami terapeutycznymi. Odkrycie to okaże się w przyszłości przydatne przy opracowywaniu interfejsów mózg-komputer.