Ich habe mehrmals über neue Technologien wie Gehirn-Computer-Schnittstellen (BMI) und Magnetstimulation gesprochen transkraniell (TMS).
Unter den vielen Forschungsgebieten ist das der Neuromodulation und des Neurotrainings, des schnellen Lernens, das vielversprechendste. Und den Ergebnissen nach zu urteilen, könnte Neurotraining in Zukunft wirklich eine Rolle spielen.
Piloten, Spione, Champions blitzschnell
Nehmen Sie zum Beispiel die Freiwilligen, die durch Neurotraining das Fliegen von USAF-Kampfflugzeugen gelernt haben, nachdem diese Technologien buchstäblich das notwendige Wissen in ihre Köpfe geladen haben (wie Neo, der Kampfkunst in der Matrix lernt). Oder das olympische Skiteam Team USA, das es geschafft hat, seine Leistung durch transkranielles Magnetstimulationstraining um erstaunliche 80 % zu verbessern.
Dies sind nur zwei Beispiele unter den vielen möglichen.
Ein Projekt, das so vielversprechend ist, dass es später eingegangen ist ein Zuschuss von 50 Millionen US-Dollar von DARPA. Das Ziel? Reduzieren Sie die Zeit, die zum Ausbilden von Spionen und Soldaten benötigt wird. Wie viel? Jahre bis Monate, vielleicht Wochen.
So ist es nur natürlich, dass die US Air Force (USAF) jetzt mit Neurotraining die Trainingszeiten um mindestens 50 % verkürzen will.
iNeuraLS
Das Projekt hat im vergangenen August begonnen Individualisiertes neuronales Lernsystem (iNeuraLS) um das Pilotentraining mit Hirnstimulation zu beschleunigen. Das Verfahren wird auch „Neurotraining“ oder „Neuromodulation“ genannt.
Die US Air Force leidet seit Jahren unter Pilotenmangel und hofft, dass die Technologie es ihr ermöglicht, ihre Reihen schnell zu füllen und den Piloten immer neue Fähigkeiten hinzuzufügen.
Das Tempo der Innovationen in der Militärluftfahrt beschleunigt sich weiter. Heute gibt es Flugzeuge, die mit künstlicher Intelligenz ausgestattet sind, wie die Skyborg, und neue autonome Jets, die von Menschen gesteuerte Flugzeuge schlagen können. Luftstreitkräfte, die leicht neue Fähigkeiten und Technologien erlernen können, haben einen klaren Vorteil gegenüber ihren Gegnern.
„Wir wollen unsere Belegschaft anpassungsfähig machen“, sagt er Nathaniel-Brücken, biomedizinischer Forschungsingenieur und Leiter des Teams für neuronale Schnittstellen. „Ziel ist es, eine Technologie zu entwickeln, mit der sie neues Wissen möglichst schnell anwenden können.“
Neurotraining: Wissen ins Gehirn „herunterladen“.
Die Neuromodulation wird für eine Vielzahl von medizinischen Anwendungen eingesetzt, einschließlich der Behandlung von chronischen Schmerzen, der Parkinson-Krankheit und traumatischen Hirnverletzungen. Cochlea-Implantate, die Elektroden verwenden, um Signale an den Cochlea-Nerv einer gehörlosen Person zu übertragen, sind vielleicht das bekannteste Beispiel für diese Technologie.
Cochlea-Implantate beruhen auf der chirurgischen Implantation von Elektroden unter der Haut hinter dem Ohr einer Person und gelten als invasiv. Neuralink von Elon MuskEin weiteres Beispiel für invasive Neuromodulation ist ein Gerät, mit dem der facettenreiche Milliardär (auch) Menschen mit neurodegenerativen Störungen helfen möchte, wieder auf Kurs zu kommen und uns alle mit einer künstlichen Intelligenz in der Cloud zu verbinden.
Nicht-invasive Neuromodulation
Die US Air Force hält es nicht für notwendig, den Schädel eines Piloten zu durchbohren. Der Elektrodenhörer des Labors stimuliert stattdessen einen Zweig des Vagusnervs, der sich bis zum menschlichen Ohr erstreckt.
"Das Gerät liefert eine kleine Menge Strom durch die Kopfhaut, durch den Schädel, in das Gehirn, um einen bestimmten Bereich zu stimulieren", sagt er. Gaurav Sharma, Senior Technical Officer für kognitive Neurowissenschaften bei der Luftwaffe.
Während das Headset einige Milliampere elektrischen Strom in das Gehirn des Probanden sendet, wird das Training fortgesetzt virtuelle Realität Zeigen des Freiwilligen die Steuerung und Flugdynamik. Anschließend wird das Thema gebeten, zu demonstrieren, was es gelernt hat.
In den nächsten drei Jahren ist eine Reihe von Experimenten mit Gruppen von 20 bis 30 Freiwilligen an der Wright-Patterson-Basis in Ohio geplant.
Ziel ist es, das Lernen von Personen mit wenig oder keiner Flugerfahrung zu beschleunigen, aber auch Personal für andere Aufgaben schneller zu schulen.
Die Rolle der virtuellen Realität
Die Air Force möchte die effektivsten Mittel zur Stimulierung des Lernens durch Neuromodulation mit immersiven Technologien wie Virtual Reality oder einer Kombination aus beiden ermitteln.
Die Verwendung von realistischen Trainingswerkzeugen, wie z. B. einem Virtual-Reality-Headset, in Verbindung mit Neuromodulation, wird zu Sprüngen und Grenzen in der Entwicklung von Fähigkeiten führen.
Das iNeuraLS-Experiment wird 2023 mit einer Demonstration gipfeln, bei der die Teilnehmer trainieren, verschiedene Flugmanöver mit einem Virtual-Reality-fähigen Flugsimulator durchzuführen. Das ultimative Ziel ist es, eine Verringerung der Zeit zu zeigen, die die Teilnehmer zum Erlernen von Fähigkeiten im Vergleich zu einer Kontrollgruppe benötigen.
Aktuelle Beschränkungen für die Verwendung dieser Technologie
„Irgendwann“, erklären die Forscher, „werden wir in der Lage sein, diese Technologie in etwas zu übersetzen, das in einer operativen Umgebung, beispielsweise in einem Flugzeug, eingesetzt werden kann. Allerdings müssen wir einige Dinge berücksichtigen, zum Beispiel den Widerstand dieser Materialien den Belastungen eines Flugzeugs ".
Gegenwärtige Systeme zur Kartierung der Magnetfelder des Gehirns, sogenannte Magnetoenzephalographiesysteme, sind große Geräte, die auf den Kopf des Patienten fallen und die Bewegung einschränken. Die Geräte müssen außerdem gekühlt und in speziellen Räumen gelagert werden, die verhindern, dass das Erdmagnetfeld die Magnetfeldmessungen des Gehirns stört.
Deshalb arbeitet das Air Force-Forschungsteam jetzt daran, die Technologie zu miniaturisieren.
„Sie erfinden neue Materialien, die es uns ermöglichen, das unmittelbare Signal mit guter räumlicher und zeitlicher Auflösung zu erhalten, aber immer noch in einem tragbaren und tragbaren Format, das möglicherweise keinen solchen abgeschirmten Raum benötigt, um diese Aktivität aufzuzeichnen“, sagt Sharma.
Letztendlich hoffen die Wissenschaftler der Air Force, dass das iNeuraLS-Projekt ein Sprungbrett für eine geistige Verschmelzung von Mensch und Maschine ist.
Es könnte die Startrampe für die Umwandlung von Piloten in organische Computer sein, Teile eines gemischten Mensch-Maschine-Computersystems.
