Uczestnicy zostali umieszczeni w aparacie do funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI), który umożliwia monitorowanie aktywności mózgu w czasie rzeczywistym. Następnie pokazano im abstrakcyjne kształty na ekranie. Kształty te zaprogramowano tak, aby „oscylowały”, a ochotnicy mieli spróbować zatrzymać ten ruch, używając wyłącznie umysłu. Naukowcy wcześniej określili specyficzny wzorzec aktywności mózgu związany z nową kategorią wzrokową. Zespół wykorzystał neuroobrazowanie w czasie rzeczywistym oraz sekwencyjny neurofeedback. Gdy aktywność mózgu uczestnika odpowiadała temu wzorcowi, oscylacja zanikała. Jednocześnie mechanizm sprzężenia zwrotnego „kształtował” aktywność mózgu uczestników, kierując ich w stronę pożądanego wzorca.
Obraz stabilizował się, gdy uczestnicy z powodzeniem odtwarzali w swoich mózgach z góry określony wzorzec neuronowy, zamiast znanego obrazu obiektu. W ten sposób naukowcy opracowali metodę uczenia się nowych kategorii obiektów poprzez zmianę nie samych kategorii, ale sposobu, w jaki mózg je postrzega.
„Uczestnicy byli w stanie reagować na nowe kategorie obiektów i zachowywać się odpowiednio, nawet nie zdając sobie z tego sprawy. Sugeruje to, że uczenie się niejawne – zdolność mózgu do postrzegania i przetwarzania informacji bez udziału świadomości – obejmuje również tworzenie nowych połączeń neuronowych” – zauważa współautor badania Jonathan Cohen, neurokognitywista z Uniwersytetu Princeton.
Zdaniem badaczy, nie tylko uczyli uczestników, ale wręcz „wpisali” nową kategorię w ich mózgi, symulując naturalny proces uczenia się. Eksperyment wykazał, że ochotnicy rzeczywiście byli w stanie dostrzec tę nową, sztucznie stworzoną kategorię.
Aby zmotywować uczestników, przyznawano im nagrodę pieniężną, jeśli udało im się powstrzymać oscylację obrazu. W ciągu sześciu sesji dziennie można było zebrać znaczną sumę.
Naukowcy badają neurobiologiczne podstawy różnych zaburzeń neuropsychiatrycznych, takich jak depresja i autyzm. Ta nowa metoda może stać się nowym narzędziem w praktyce klinicznej. Modyfikując wzorce aktywności mózgu pacjentów, można zbliżyć ich do wartości neurotypowych. Otwiera to drogę do nowych strategii leczenia, które można stosować zarówno samodzielnie, jak i w połączeniu z istniejącymi metodami terapeutycznymi. W przyszłości to odkrycie będzie przydatne w rozwoju interfejsów mózg-komputer.
