ردیابی خطاهای حرکتی با رابط مغز و رایانه آسان تر می شود

تحقیقی جدید نشان می دهد آموزش با رابط مغز و رایانه ردیابی خطاهای کوچک حرکتی را به سرعت بهبود می بخشد.

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از فیز، مغز انسان برای هماهنگ کردن حرکات ماهیچه‌ها از نشانه‌های بصری استفاده می‌کند. زمانی که فرمان‌های حرکتی و بازخوردهای حسی با یکدیگر همخوانی نداشته باشند، «خطاهای دیداری-حرکتی» (Visuo-motor Errors) رخ می‌دهد.

تشخیص سریع این خطاها به اصلاح حرکت کمک می‌کند و در موقعیت‌های مختلف، از جمله پیشگیری از زمین خوردن سالمندان و افزایش دقت در انجام حرکات ظریف، اهمیت دارد. اکنون پژوهشی جدید نشان می‌دهد تمرین با استفاده از بازخورد فعالیت الکتریکی مغز، یا به بیان دقیق‌تر آموزش مبتنی بر رابط مغز و رایانه، می‌تواند توانایی افراد در تشخیص این خطاها را بهبود بخشد.

اندازه‌گیری‌های انجام‌شده با الکتروانسفالوگرام (EEG) نشان می‌دهد هنگامی که افراد متوجه خطایی می‌شوند؛ چه خطایی که خودشان مرتکب شده‌اند و چه خطای دیگران، مغز الگوی الکتریکی مشخصی تولید می‌کند که «پتانسیل مرتبط با خطا» (ErrP) نام دارد. یکی از مؤلفه‌های این الگو، انحراف مثبت سیگنال موسوم به «مثبتی خطا» (Pe) است که هنگام آگاهی فرد از وقوع خطا ظاهر می‌شود. پژوهشگران بر این باورند که این مؤلفه را می‌توان از طریق آموزش تقویت کرد و در نتیجه، دقت تشخیص خطاهای دیداری-حرکتی را افزایش داد.

محققان برای بررسی اینکه آیا بازخورد مبتنی بر فعالیت مغز می‌تواند یادگیری ادراکی را بهبود دهد یا خیر، آموزش مبتنی بر رابط مغز و رایانه را با آموزش رفتاری سنتی مقایسه کردند. در این آزمایش، شرکت‌کنندگان با استفاده از یک جوی‌استیک، نشانگری را در مسیری مستقیم به سمت هدف هدایت می‌کردند.

در برخی از آزمون‌ها، مسیر نشانگر به‌صورت تصادفی دستکاری می‌شد تا یک خطای دیداری-حرکتی ایجاد شود. در گروه آموزش رفتاری، شرکت‌کنندگان پس از هر آزمون اعلام می‌کردند که آیا تغییری مشاهده کرده‌اند یا خیر و سپس بازخوردی درباره درستی پاسخ خود دریافت می‌کردند. در مقابل، شرکت‌کنندگان گروه آموزش مبتنی بر رابط مغز و رایانه، پس از انجام همان تکلیف مشاهده می‌کردند که آیا سیگنال EEG آن‌ها وجود پتانسیل مرتبط با خطا (ErrP) را ثبت کرده است یا خیر. هر دو گروه این برنامه آموزشی را به مدت پنج روز متوالی و به‌صورت روزانه انجام دادند.

پژوهشگران دریافتند هر بار که شرکت‌کنندگان تغییری را در آزمون تشخیص می‌دادند، دامنه مؤلفه «مثبتی خطا» (Pe) افزایش می‌یافت. همچنین با پیشرفت آموزش در طول پنج روز، هم توانایی افراد در تشخیص خطاها بهبود پیدا کرد و هم دامنه این مؤلفه به‌طور کلی افزایش یافت.

نتایج نشان داد آموزش رفتاری، ادراک خطاهای دیداری-حرکتی را در تشخیص تغییرات بزرگ‌تر بهبود می‌دهد، اما در شناسایی انحراف‌های کوچک‌تر تأثیر قابل‌توجهی ندارد. در مقابل، آموزش مبتنی بر رابط مغز و رایانه، فرایند یادگیری را تسریع کرد و توانایی تشخیص خطاهای ظریف‌تر دیداری-حرکتی را بهبود بخشید. علاوه بر این، داده‌های EEG نشان داد نواحی مغزی مرتبط با تصمیم‌گیری و پردازش دیداری-فضایی (Visuospatial Processing) در این فرایند نقش مهمی ایفا می‌کنند