Armia USA chce stymulować mózgi żołnierzy prądem, by się lepiej uczyli

Chciałbyś uczyć się o 30% szybciej języków obcych? Właśnie na taki cel Amerykański Departament Obrony przeznaczył 50 milionów. Czy oznacza to, że sceny z Martixa przestaną być już niebawem tylko fantastyką naukową?

Tak ma wyglądać przyspieszanie procesów uczenia się poprzez stymulację nerwów obwodowych. (zdjęcie: DARPA.mil)

Doskonale pamiętam ten kadr, kiedy Neo walczy leży w rozpadającym się fotelu, a Tank ładuje mu do mózgu trening sztuk walki. W swojej wizji bracia Wachowscy podłączali głowy bohaterów do superkomputera i tą drogą przeprowadzali błyskawiczne kursy.
Jak w rzeczywistym świecie ten problem rozwiąże DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), czyli agencja badawcza Departamentu Obrony jeszcze nie wiadomo. Na razie przeznaczyła niebagatelną sumą 50 milionów dolarów dla 8 zespołów badawczych, które mają sprawdzić jak elektrostymulacja systemu nerwowego może pomóc w szybszej nauce języków.

Program będzie trwał cztery lata i otrzymał iście wybuchową nazwę TNT (Targeted Neuroplasticity Training). W tym czasie naukowcy mają znaleźć bezpieczne i skuteczne metody neurostymulacji mózgu, która ma wzmacniać plastyczność synaptyczną połączeń pomiędzy neuronami. Jak wiadomo im mocniejsze są takie połączenia tym większe mamy możliwości poznawcze i lepiej zapamiętujemy. DARPA stawia poprzeczkę dość wysoko, bo oczekuje skrócenia czasu nauki języków obcych o 30% .

Elektrowstrząsy tuż za uchem

Rozpoczęcie programu TNT zostało zainspirowane przez badania nad elektrostymulacją nerwów obwodowych, ponieważ są one łatwiej dostępne niż nasz mózg.

Dotychczasowe doświadczenia pokazują, że pobudzanie impulsami elektrycznymi np. nerwu błędnego (tu świetna animacja pokazująca, jak to działa), który można by nazwać autostradą łączącą mózg wieloma organami wewnętrznymi, może leczyć objawy padaczki, depresję czy przyspieszać rehabilitację po udarze.

Stymulacja najdłuższego nerwu* autonomicznego układu nerwowego powoduje też uwalnianie różnego rodzaju substancji chemicznych, takich jak acetylocholina, dopamina, serotonina i norepinefryna. Te tak zwane neuromodulatory wpływają na proces regulacji plastyczności synaptycznej, która, jak już wspomniałem, odgrywa bardzo istotną rolę podczas nauki. Badacze z TNT chcą zidentyfikować mechanizmy fizjologiczne, które mogłyby umożliwić przyspieszenie naturalnego procesu uczenia się i opracować też konkretne metody stymulacji. Równocześnie mają też badać wszelkie potencjalne niepożądane skutki testowanych metod i im zapobiegać.

Nie spodziewajmy się, że za cztery lat zobaczymy żołnierza z gniazdem z tyłu głowy, jakie mieli bohaterowie Matrixa. Stymulacja nerwu błędnego jest bardziej subtelna. W eksperymentach wspomagających rehabilitację pacjenci mieli implant wszczepiony tuż pod obojczykiem. Naukowcom z UC Berkeley udało się wszczepić szczurowi bezprzewodowy bezbateryjny implant działający na nerwy obwodowe.

Badacze mają jednak nadzieję, że uda im się zaprojektować nieinwazyjne urządzenia służące do stymulowania nerwu błędnego, który można by przyczepić np. tuż za uchem czy na szyi gdzie nerw przebiega blisko powierzchni skóry. O tym, że to jest możliwe przekonują dokonania firmy electroCore, która oferuje urządzenie mające pomóc w walce z bólami migrenowymi. Jego użycie sprowadza się do przyłożenia do skóry szyi, przez którą stymulowany jest nerw błędny.

Prace TNT skupiać się będą nie tylko na nauce języków obcych, ale też poprawianiu zdolności wykrywania, rozpoznawania czy podniesieniu celności strzelców wyborowych (więcej informacji w źródłach). Nie powinno nas to specjalnie dziwić, bo projekt ma służyć żołnierzom, szpiegom, agentom specjalnym itd. Czy się powiedzie powinniśmy wiedzieć już za cztery lata. Jedno jest pewne: dzięki tak dużym nakładom finansowym naukowcy poznają lepiej jak działa nasz system nerwowy. To będzie również krok w przyszłość.

Źródła: DARPA 1, DARPA 2, IEEE Spectrum

* Badanie prowadzone będą również nad stymulacją nerwu trójdzielnego (patrz: DARPA 1)