- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга

Что творится в голове автора Хабра, пилота боевого дрона и адк соло на топе?

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 1
Еще раз пришел в гости в лабораторию психофизиологии МГУ [1], с козинаками и квадрокоптерами

Так как недавно я начал систематически управлять iddqd мини-квадрокоптером [2], то мне стало интересно, что происходит с активностью мозга [3] при управлении данной игрушкой полупрофессиональным тренажером, потому что субъективные ощущения нагрузки на мозг [3] сравнимы с решением олимпиадных задач (легких)

«Заглядывали в мозг» мне на современном оборудовании, на котором проводят диагностику/реабилитацию работникам спецслужб, МЧС, диспетчерам и тд, а так же проводят нейротренинги и сеансы биологической обратной связи. Так же я решил посмотреть, что же происходит с моим мозгом [3] во время прочих ежедневных занятий.

ДИСКЛЕЙМЕР: Это не исследование и не эксперимент. Это фан научно-популярная демонстрация возможностей современного оборудования. Из полученных данных не рекомендуется делать концептуальные выводы, так показания приборов демонстрируют только активацию определенных областей мозга [3] на коротком промежутке времени, для серьезных выводов требуется широкая выборка и более длительный промежуток мониторинга состояний

Измеряли мне ЭЭГ.

  • Первый этап — замеряем «фон». Меня попросили потупить в направлении стеночки. (Что делать? — Ничего, просто втыкай)
  • Второй этап — замеряем то, что происходит с мозгом [3] (сердцем и лицом) в обычное время — читаю Хабр
  • Третий этап — замеряем психофизиологические параметры во время управления «боевым дроном» [2] (Byrobot drone fighter [4]):
    • а) просто полет
    • б) легкая задача: пролететь по периметру комнаты как можно быстрее
    • в) сложная задача: посадка на ограниченную площадь
    • г) замеряем фон после задач
  • Бонусный этап — играю в League of Legends

Под катом мозг [3] обычного человека (который выполняет команду «втыкай» в стену) и мозг [3] человека читающего Хабр.

Подготовка

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 2
Шапочка из фольги с электродами и с косичкой

image
В DARPA тоже одевают подобные шапочки

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 4
«Инъекция в голову». На самом деле мы уменьшаем сопротивление арестованного в месте контакта при помощи токопроводящего геля

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 5
То ли Гагарин, то ли Доби. На щеке датчик измеряющий окулограмму (ток в мышцах, которые двигают глазами)

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 6
Подготовка/калибровка софта

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 7
Калибровка софта, выставление чувствительности

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 8
Настройка шкалы. Тем временем сердце аж выпрыгивает в предвкушении (ЭКГ зашкаливает)

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 9

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 10
Сам прибор «Энцефалан» [5]. ТТХ [6]

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 11
— Откуда столько «грязи» в мыслях? — Так там ведь GitHub закрыли.

Первый этап — замеряем «фон»

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 12
(Расслабленно смотрю вперед, не двигаюсь, стараюсь не моргать и не жрать жевать хотя бы 5 минут)

Фон необходим для определения исходного (фонового) функционального состояния обследуемого. Он используется как «базовая линия», как точка отчета, относительно которой быдут регистрироваться изменения состояния

image
Содержимое скриншота: слева — «сырая» запись ЭЭГ. Посредине — спектрограмма, т.е. разложение по АЧХ. Справа — картирование активации (топография). Важно отметить, что от картинки к картинке меняется амплитуда сигнала (на этом скриншоте от 2 до 5 микровольт), что тоже является значимым параметром наряду с пространственной картиной (справа)

Регистрация исходного фонового состояния в ходе спокойного бодрствования с открытыми глазами.
Видим, что присутствует разлитая активация в диапазоне альфа-ритма (7,5 — 13, 5Гц) и нижнего бета-ритма (13,5 — 20Гц), в основном по центральной линии в лобной и затылочной областях. А также локальную активность в затылочной области в более высокочастотных (бета-ритм) диапазонах.

Второй этап — читаю Хабр

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 14
Читаю Хабр (статья Byrobot: квадрокоптер для Чака Норриса и 6d-мышление [2] )

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 15
Кто-то плюсанул, ура!

image

Задача — регистрация во время выполнения работы с сайтом.
Снижение активности в альфа-диапазоне. Локальная активация в затылочно-височной области в широком высокочастотном диапазоне. Заметим, что амплитуда 5-11 микровольт, что в 2 раза выше чем фоновые сигналы

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 17
Так что чтение Хабра («Задачи тысячелетия. Просто о сложном» [7]) развивает мозг [3], активирует кундалини бета-ритм и благоприятно сказывается на карме

Третий этап — управление дроном

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 18
Руки за спину! Переходим в мобильный режим измерений

Easy

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 19
Удерживаю квадрокоптер в воздухе, летаю вправо влево хаотично

image

Normal

«Нормал» тоже оказался как «Хард», потому что был очень аккуратен, чтоб не врезаться в дорогостоящее оборудование.
image

Фукнциональная активация сместилась в более высокочастотную область. Наблюдается незначительный локус активации на уровне альфа-ритма, локусы высокочастотной активации на уровне затылочно-височных областей. Амплитуда 4-11 микровольт.

Hard

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 22
Посадка на ограниченной площади. Посадить аппарат ровно на стул с расстояния 3 метра

image
Активация сместилась в правую затылочно-височную область. Альфа-активность значительно снижена.

Измеряем фон после выполненной задачи

image
(Расслабленно смотрю в одну точку, т.е. «втыкаю»)

Снижение высокочастотной активации с левосторонней асимметрией. Альфа-активность достаточно выражена с образованием двух локусов активации, больше в лобной области.

В финальном фоне можно наблюдать 2 локуса активации на частоте альфа-ритма и значительную левостороннюю асимметрию на высоких частотах. По сути видимая активация в финале, которая отражается в «работе» на всех диапазонах, а не только на низкочастотных, как в исходном фоне.

Бонусный этап

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 25
Тем временем кто-то смотрит на звезды

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 26
А кто-то играет в Legue of Legends

image
Выраженная высокочастотная активация в затылочной области, что говорит об активности центров, связанных с обработкой зрительной информации.

Сенсомоторный тест

Помимо снятия показаний ЭЭГ я прошел профессиональный тест для пилотов
Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 28

Подробнее на Хабре: Сенсомоторный тест. Профессиональное исследование/тренажер для пилотов [8]

Дальнейшие исследования

При более серьезном подходе можно использовать некоторые параметры ЭКГ и глазодвигательную активность как меру функционального состояния (утомление/напряжение) пилота во время пилотирования, до и после него. Можно делать предположения о «сложных» моментах в управлении, а также прогноз утомляемости.

Так же предметом исследования может стать отслеживание формирования навыка управления. Для этого можно сравнение стиль «новичков» и «бывалых», а так же проследить активность мозга [3] в течение обучения пилотированию, посмотреть как, когда и какие элементы переходят в зону бессознательной компетентности.

Боевые квадрокоптеры, лаборатория психофизиологии и тренировка мозга - 29

Ниже процитирую заметку с блога нейромаркетолга Бориса Зубкова.

Два часа для изменений [9]

image

Мы знаем о невероятной пластичности мозга [3], но, конечно же, не все. Недавнее исследование ученых из Израиля (Sagi et al., 2012) продемонстрировало доказательства скорости нейропластичности.

Структурные изменения мозга [3] могут быть наблюдаемы через десятки минут обучению чему-то новому. Используя диффузионное тензорное сканирование (diffusion tensor imaging, DTI) томографом, ученые смогли увидеть изменения в гиппокампе уже после двух часов видеоигры. В экспериментах с крысами было установлено точно, что такие изменения связаны с нейротропным фактором мозга [3] (brain derived neurotropic growth factor, BDNF), протеином, который отвечает за поддержку, рост и развитие нейронов. Вероятно, у людей задействован тот же механизм.

Что это означает? Вы можете изменить свой мозг [3] всего за 2 часа, достаточно для заметных, или не совсем заметных, изменений в поведении. Всего лишь два часа танцев, или новой компьютерной игры превратят вас в несколько другого человека, в буквальном смысле. Ну, и конечно, это опять подтверждает, что видеоигры — очень хорошая штука!

Sagi, Y., Tavor, I., Hofstetter, S., Tzur-Moryosef, S., Blumenfeld-Katzir, T., & Assaf, Y. (2012). Learning in the fast lane: New insights into neuroplasticity. Neuron, 73(6), 1195-1203. [10]

Изображение и графики — из Sagi et al., 2012.

Выводы

Не знаю как для Хабрачитателей, а для меня 2015 год уж точно будет годом квадрокоптеров и нейроисследований.
Дарите друг другу квадрокоптеры нейроинтерфейсы доллары Крым карму.
С наступающим!

Автор: MagisterLudi

Источник [11]


Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/gadzhety/77851

Ссылки в тексте:

[1] лабораторию психофизиологии МГУ: http://habrahabr.ru/company/neuronspace/blog/235399/

[2] iddqd мини-квадрокоптером: http://habrahabr.ru/company/neuronspace/blog/244099/

[3] мозга: http://www.braintools.ru

[4] Byrobot drone fighter: http://www.byrobot.ru/

[5] «Энцефалан»: https://web.archive.org/web/20140831080306/http://www.medicom-mtd.com/htm/Products/eegr_temp.html

[6] ТТХ: https://web.archive.org/web/20141222090852/http://www.medicom-mtd.com/PDF/booklet/Encephalan-EEGR_rus.pdf

[7] «Задачи тысячелетия. Просто о сложном»: http://habrahabr.ru/post/245133/

[8] Сенсомоторный тест. Профессиональное исследование/тренажер для пилотов: http://habrahabr.ru/company/neuronspace/blog/246451/

[9] Два часа для изменений: http://mindware.ru/blog/?p=2473

[10] Sagi, Y., Tavor, I., Hofstetter, S., Tzur-Moryosef, S., Blumenfeld-Katzir, T., & Assaf, Y. (2012). Learning in the fast lane: New insights into neuroplasticity. Neuron, 73(6), 1195-1203.: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S089662731200178X

[11] Источник: http://geektimes.ru/post/242633/