想象一下,通过大脑的神经刺激能够更快地掌握新技能。 位于加利福尼亚州马里布的HRL实验室的团队正在对此进行研究,而PC Magazine则停下来参观。
索菲亚·斯图尔特(Sophia Stuart)

HRL始于1948年的休斯研究实验室,当时美国商业大亨和航空航天先驱霍华德·休斯(Howard Hughes)想要一个推动科学前沿的地方。 到1960年,该实验室已交付了世界上第一台激光器,1984年,其人工智能中心为DARPA的自动导航系统(当今自动驾驶汽车的前身)创建了软件。
该研发实验室现在被称为HRL实验室,由波音和通用汽车共同拥有,拥有超过1,000项专利,为政府和大型公司工作,并且在智能系统,物体检测,应用电磁,传感器和材料等许多领域处于领先地位,信息和系统科学以及微电子学。

这是一个远离硅谷或常春藤盟校的学术实验室的世界。 看起来也像是1960年代詹姆斯·邦德(James Bond)的电影中的东西-位于太平洋上方,看似由峡谷本身雕刻而成,所有巨大的窗户,郁郁葱葱的绿色植物以及摆放在烟熏玻璃桌旁的优雅皮椅-都配有智能博士他们在那里工作的现代Q类型。
这使我们认识了Matthew Phillips博士,他于4年前从耶鲁大学(Yale)担任HRL博士后研究科学家,从事经颅直流电刺激(tDCS)的研究,即提高新技能的获取和保留能力。 怎么样? 飞行模拟器,开始。

专业飞行员不必考虑手头的任务。 经过多年的实践,它变得根深蒂固,因此大脑中的这些通路和连接是自动化的并且已经建立。 在一项研究中,菲利普斯比较了专业飞行员和新手飞行员,他们俩都在模拟器中执行了相同的飞行操作,其中包括抬高头发的陡峭滑行坡度指示器。
Phillips解释说:“神经刺激背后的理论是,当应用神经刺激时,您会增加一个称为神经可塑性的过程,这是一种在您学习新的运动和认知程序时可以形成和改变新连接的机制。
当专业测试对象飞过虚拟飞行器时,他们通过帽上的六个电极记录,观察和分析他们的脑电波,因此可以对“理想”(称为蒙太奇)进行建模。 然后,他们通过电脉冲(tDCS)应用于新手,因为他们学会了进行相同的飞行操作,因此他们可以更快地获得技能并产生深远的影响。
具体来说,菲利普斯(Phillips)在专家飞行员中专注于“参与推理的背外侧前额叶皮层,以及参与复杂运动序列的运动皮层”。
他为什么选择飞行员作为他的研究的测试用例?
他解释说:“我们想突破大脑刺激可以促进在现实环境中学习复杂技能的想法的局限性。” “这种排序需要花费数月甚至数年的时间才能完善。 飞行员培训之所以吸引我们,是因为我们可以在实验室环境中对其进行设置和控制,而且它是可测量的,并且我们可以量化结果,并且可以在实际应用中使用。”
菲利普斯研究的第一部分于2月发布,第二组将于今年夏天发布,当时HRL发布了专家大脑模式的3D图像,并将其与新手进行了比较,研究了神经刺激对两组的影响和结果。并绘制随时间变化的性能图表。
未来的应用可能包括进一步的个性化,查看个人的特定alpha和theta脑电波,这表明受试者专注于手头的任务有多困难。

菲利普斯说:“然后,我们可以将这些数据用作某些学习行为的预测,并开始针对特定的人,根据他们各自的大脑振动,对他们进行最有效的神经刺激。 例如,对于表现出出色的身体或认知表现的人,仅需提高1%,他们将需要什么? 对于已经拥有高级技能的人来说,那将是巨大的。”
目前,HRL在商业应用方面一直保持沉默。 菲利普斯证实:“政府组织和外部公司对我们的研究如何转化为其他领域感兴趣。” “但是我们现在没有可以提及的名字。”
但是您已经可以想象它在军事和间谍技能获取方面的精英培训的应用。 您的任务(如果您选择接受)将被戴上带有电极的螺帽,并对大脑进行扫描。
正是这样的机会,他将菲利普斯带入了HRL,从而创建了他所研究的神经科学的实际应用。 “在研究生院,我和戈登·谢泼德教授一起学习,他是该领域的真正圣人。 他写了重要的书《脑的突触组织》 ,就神经科学领域内已知的知识和当时尚不知道的知识而言,这让我震惊。 我决定在他的实验室进行轮换工作,并从事计算模型,光学成像,行为和遗传学以及一系列实际项目的研究,以获取现代神经科学家的全部知识。”
最终,菲利普斯最终“希望将对直接影响人们生活的项目的研究表现出来”,这就是他最终成为HRL的原因。