بیگ بنگ: شبکۀ شاخه ای بدن در اعصاب محیطی با تنظیم میزبانی در عملکردهای بیولوژیک از هضم گرفته تا احساس و نقل و انتقال سلول های عصبی در مغز، نخاع را به اندام هایی چون پوست و عضلات متصل می کند. اما سیستم عصبی محیطی می تواند کارهای بیشتری انجام دهد، به همین دلیل است که دارپا(DARPA) در حال انجام برنامه های تحقیقاتی برای مهار کردن آن برای کارهایی چون جایگزینی برای داروها در درمان بیماری ها، سرعت بخشیدن سلامتی، کنترل اندام مصنوعی پیشرفته و بازگرداندن حس لامسه به کاربران میباشد.

به گزاش بیگ بنگ، اکنون دارپا با کمک گرفتن از اعصاب محیطی بدن قصد دارد به چیزی دست یابد که برای مدت طولانی تنها حوزه ی کاری مغز در نظر گرفته می شد: سرعت در یادگیری. این تلاش سرآغاز مفهومی را روشن خواهد می کند که مغز می گوید سیستم عصبی محیطی چه باید بکند. این برنامه جدید، آموزش عصبی هدفمند(TNT)، برای پیشبرد سرعت و اثر بخشی نوع خاصی از مهارت های یادگیری-شناختی آموزشی از طریق فعال سازی دقیق اعصاب محیطی است که می تواند به نوبه خود ترویج و تقویت ارتباطات عصبی در مغز را میسر سازد. TNT تکنولوژی پلت فرمی را برای افزایش یادگیری در طیف گسترده ای از مهارت های شناختی، با هدف کاهش هزینه و مدت زمان رژیم آموزش گسترده وزارت دفاع، با بهبود نتایج پیگیری می کند.

در صورت موفقیت، “آموزش عصبی هدفمند” می تواند یادگیری را سرعت بخشد و زمان مورد نیاز برای آموزش متخصصان زبان خارجی، تحلیلگران اطلاعاتی، رمزنگاران و دیگر کاربری هایی را کاهش دهد. همچنین این برنامه بر خلاف بسیاری از علوم اعصاب و فناوری های عصبی انجام شده در دارپا، نه تنها هدف بازگرداندن عملکرد از دست داده را دارد، بلکه برای پیشبرد قابلیت های فراتر از سطح طبیعی کاربرد دارد.

“داگ وبر” مدیر این پروژه گفت: « تحقیقات اخیر نشان داده است که تحریک خاص اعصاب محیطی که به راحتی و بدون دردسر از طریق پوست بدست می آید، می تواند مناطقی از مغز را که با یادگیری مرتبط است، فعال کند. این سیگنال به طور بالقوه می تواند باعث آزاد شدن مواد شیمیایی عصبی در مغز شود که اتصالات عصبی را در پاسخ به تجربیات خاص بازسازمانی می کند.» وبر افزود: « این روند طبیعی شکل پذیری سیناپسی، محوری برای یادگیری است، اما در مورد مکانیسم های فیزیولوژیکی موارد بسیاری ناشناخته است که تحریک عصب محیطی را برای بهبود انعطاف پذیری و یادگیریپیوند می دهد. شما می توانید به تحریک عصب محیطی به عنوان راهی برای بازگشایی به اصطلاح “دوره بحرانی”، هنگامی که مغز سازگارتر است فکر کنید. فن آوری “آموزش عصبی هدفمند” برای مدله کردن دقیق و ایمن اعصاب محیطی و برای کنترل پذیری در نقاط مطلوب فرایند یادگیری طراحی خواهد شد. »

دارپا در نظر دارد تا رویکرد لایه بندی شده ای را برای کاوش در این زمینه ی جدید اتخاذ کند. تحقیقات بنیادی در دستیابی به فهم واضح تر و کامل تر از چگونگی تحریک تأثیرات پلاستیسیته سیناپسی، چگونگی تنظیم فرایند مهارت یادگیری شناختی در مغز و چگونگی تقویت این فرآیندها در سرعت بخشیدن به کسب مهارت ها است در حالی که از عوارض جانبی بالقوه عصب اجتناب شود. بعد مهندسی این برنامه، وسیله غیر تهاجمی را ارائه خواهد داد که تحریک عصب محیطی را برای بهبود انعطاف پذیری در مناطق مغز که مسئول عملکردهای شناختی است ارسال می دهد.

هدف بهینه سازی پروتکل های آموزشی است که سرعت یادگیری را سرعت بخشیده و حفظ طولانی مدت را در حتی مهارت های شناختی پیچیده تر به حداکثر برساند. برای پاسخگویی به این اهداف گوناگون، انتظار می رود “آموزش عصبی هدفمند”، جذب گروه های چند رشته ای را با پس زمینه هایی مانند علوم اعصاب شناختی، پلاستیسیته عصبی، الکتروفیزیولوژی، سیستم فیزیولوژی اعصاب، مهندسی پزشکی، عملکرد انسان و مدل سازی محاسباتی به کار گیرد.

ترجمه: سپیده محمدزاده / سایت علمی بیگ بنگ

منبع: darpa.mil