Uczestnicy zostali umieszczeni w aparacie do funkcjonalnego obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (fMRI), który umożliwia monitorowanie aktywności mózgu w czasie rzeczywistym. Następnie pokazano im abstrakcyjne kształty na ekranie. Figury te zaprogramowano tak, aby „oscylowały”, a ochotnicy zostali poinstruowani, aby spróbować zatrzymać ten ruch, używając wyłącznie swojego umysłu. Naukowcy z góry określili pewien wzorzec aktywności mózgu związany z nową kategorią wizualną. Zespół wykorzystał neuroobrazowanie w czasie rzeczywistym i sekundowy neurofeedback. Gdy aktywność mózgu uczestnika odpowiadała temu wzorcowi docelowemu, oscylacja zatrzymywała się. Jednocześnie mechanizm sprzężenia zwrotnego „kształtował” aktywność mózgu uczestników, kierując ich do pożądanego wzorca.
Obraz został ustabilizowany, gdy uczestnicy pomyślnie odtworzyli w swoich mózgach nie znajomy obraz obiektu, ale wstępnie zdefiniowany szablon neuronowy. W ten sposób naukowcy opracowali metodę uczenia się nowych kategorii obiektów, zmieniając nie same kategorie, ale sposób, w jaki są one postrzegane przez mózg.
„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.
Według badaczy nie tylko szkolili uczestników, ale faktycznie „wpisali” nową kategorię w ich mózgi, symulując proces naturalnego uczenia się. Eksperyment wykazał, że ochotnicy rzeczywiście byli w stanie postrzegać tę nową, sztucznie stworzoną kategorię.
W celu zmotywowania uczestnicy otrzymywali nagrodę pieniężną, jeśli udało im się zatrzymać oscylujące obrazy. Znaczna kwota mogła się skumulować przez sześć codziennych sesji.
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, możliwe jest zbliżenie ich do wskaźników neurotypowych. Otwiera to perspektywy tworzenia nowych taktyk leczenia, które mogą być stosowane zarówno niezależnie, jak i w połączeniu z istniejącymi podejściami terapeutycznymi. W przyszłości odkrycie to będzie przydatne w rozwoju interfejsów mózg-komputer.
