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APRENDIZAGEM E MEMÓRIA APRIMORADAS POR REALIDADE VIRTUAL

A realidade virtual (RV) pode nos ajudar a tratar o mal de Alzheimer e outros distúrbios de memória?


Sinal: Fraco

Fonte: Peter Diamandis




Um novo estudo, publicado na revista Nature Neuroscience , sugere que a RV pode ser usada para aumentar ou controlar os ritmos cerebrais e para alterar a dinâmica neural, fiação e plasticidade.

Isso tem implicações não apenas em nossa capacidade de tratar melhor o mal de Alzheimer, uma doença que afeta mais de 40 milhões de pessoas em todo o mundo, mas também nos dá uma visão mais profunda de como o cérebro funciona.


DEFININDO A CENA PARA O ESTUDO


Enquanto os ratos corriam por uma pequena trave de equilíbrio, ocasionalmente parando em uma fonte de água, seus cérebros sabiam que algo estava errado.


Dentro do hipocampo, região do cérebro que documenta histórias de sua vida, os neurônios desencadearam um tipo estranho de onda elétrica que percorreu a região, alterando seu ritmo normal.


Esses ratos estavam correndo em um ambiente de RV, tão rico e real que os ratos "adoravam pular e brincar alegremente", disse o Dr. Mayank R. Mehta, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, autor sênior do estudo.


Incrivelmente, os cérebros dos ratos responderam à RV com uma atividade única que pode afetar a forma como aprendemos, lembramos e até tratamos distúrbios de memória, como o Alzheimer.

Como diz o Dr. Mehta, “Esta é uma nova tecnologia com um potencial tremendo ... Entramos em um novo território”.


OCEANOS ELÉTRICOS DO CÉREBRO


Se o cérebro for a Terra, as regiões do cérebro são países ou territórios individuais.


Dentro de uma região do cérebro, os neurônios costumam formar “governos” que lidam com questões locais.

Por exemplo, o córtex visual tem várias camadas que processam gradualmente o que vemos. O córtex motor controla como cada parte de nossos músculos se move. O hipocampo processa memórias de onde estamos no espaço, onde deixamos nossos carros e as chaves e perguntas como "quando foi a última vez que vi meu telefone?"


Para que várias áreas do cérebro se unam, no entanto, o cérebro tem um truque: ondas elétricas que oscilam em diferentes regiões. Como “diplomatas neurais”, essas ondas carregam uma quantidade enorme de informações pelo cérebro, coordenando atividades neurais distantes e garantindo que cada região esteja na mesma página.


Os quatro tipos principais de ondas cerebrais são divididos com base na rapidez com que oscilam - semelhante à frequência com que as ondas quebram na costa, dependendo das condições climáticas.


Você deve ter ouvido falar de alguns.


Ondas beta, por exemplo, dominam o cérebro quando você está focado e engajado. As ondas alfa são quando você está relaxando no sofá com uma xícara de chá quente. Outras ondas cerebrais foram testadas como um tratamento para o Alzheimer, mostrando que eles não são apenas embaixadores que ligam as regiões do cérebro, mas potenciais Médicos Sem Fronteiras disfarçados.


Mas, para os pesquisadores de memória, as ondas teta são o ponto crucial. Essas são ondas relativamente lentas que brilham no cérebro enquanto você sonha acordado, ou no meio de uma grande corrida, ou no chuveiro com a mente totalmente relaxada. As ondas Theta, que fluem sobre o hipocampo, desencadeiam um estado no cérebro que é propenso a um fluxo de ideias - à la "chuva de pensamentos". Esse estado é fundamental para nossa capacidade de aprender e memorizar.

É também a chave para a plasticidade, que é a capacidade do cérebro de se adaptar a algo estranho e novo.


As ondas Theta trabalham com outras ondas cerebrais para nos ajudar a lembrar memórias pessoais - algo frequentemente perdido no Alzheimer.


“Se esse ritmo é tão importante, podemos usar uma nova abordagem para torná-lo mais forte?” perguntou Mehta. “Podemos reajustá-lo?”


ENTRE NA REALIDADE VIRTUAL


Então, o que a RV tem a ver com isso?

A resposta é: muito .


As ondas theta costumam inundar o hipocampo, o que ajuda você a se lembrar de coisas relacionadas ao espaço ou de como você navega por um espaço. É “por isso que os pacientes com doença de Alzheimer tendem a se perder”, disse Mehta, à medida que as conexões com o hipocampo e seus neurônios são gradualmente danificadas.


A RV abre todo um mundo de experiências, em um espaço virtual, que poderia “re-treinar” o hipocampo. Ao explorar as ondas theta, supuseram os autores, poderíamos diminuir o dano cognitivo em pessoas com demência.


Mas isso é tudo teoria. O primeiro passo foi descobrir como o cérebro responde à RV.


A equipe construiu primeiro um ambiente virtual que parecia o mais próximo possível do mundo real, sem mergulhar no vale misterioso. E (infelizmente), não, os ratos não usavam fones de ouvido de realidade virtual superminúsculos para roedores. Em vez disso, a configuração foi projetada dentro de uma caixa. Tinha uma passarela de 2,10 metros com faixas coloridas distintas e pistas do ambiente. Pense em uma decoração de casa de palhaço tipo Santa Cruz-Us à beira-mar.


Em uma reviravolta inteligente, a equipe também construiu um cercadinho real que imitava completamente o mundo da RV, para ver como os cérebros dos ratos reagiam entre a RV e o mundo real.


Em até sete ratos, a equipe implantou um hiperpropulsor de quase 1.000 eletrodos, cada um muito menor do que a largura de um fio de cabelo humano, em ambos os lados do hipocampo para monitorar a atividade elétrica. Semelhante a estudos anteriores, enquanto os ratos corriam em VR e na pista do mundo real, a equipe viu ondas teta no hipocampo.


Então ficou estranho. À medida que os ratos corriam mais rápido em RV - os roedores adoram uma boa corrida -, seus hipocampos começaram a ondular com um padrão peculiar, metade da lentidão das ondas theta normais. Os autores a apelidaram de “banda eta”, algo que quase nunca foi visto antes. Eta agia como um Fitbit interno, só ficando online se os ratos estivessem correndo, mas desaparecendo assim que caíssem no modo viciado em televisão.


SINTONIZADO PARA VR


Deixando as ondas Eta de lado, os ratos correndo em RV também aumentaram suas ondas theta em comparação com os que corriam no mundo real.


“Ficamos maravilhados quando vimos esse enorme efeito da experiência de RV no aprimoramento do ritmo theta”, disse Mehta.

Pela primeira vez, parece que a RV fez com que o processamento no hipocampo ocorresse de forma diferente do que acontece em nossa vida cotidiana.


Uma ideia, disseram os autores do estudo, poderia ser que a RV tinha entradas sensoriais diferentes do mundo real.

Ao explorar fisicamente nosso mundo, temos informações de nossa pele, visão, nariz, ouvidos e uma infinidade de outros sentidos, que a RV não tem. Isso torna ainda mais estranho que a RV possa estimular as ondas theta - e a onda eta mais lenta - porque na RV dependemos principalmente da visão para obter feedback.


Mas o que está claro é que o cérebro reage à RV e ao mundo real de maneiras diferentes. Investigando o porquê, a equipe descobriu que o mesmo neurônio poderia suportar duas ondas cerebrais distintas ao mesmo tempo - theta e eta. Um neurônio se parece com uma beterraba, com "raízes" ricas e densas como entrada, um corpo bulboso e um único ramo de saída. As raízes de entrada são críticas para ondas teta, mas o corpo bulboso parece suportar ondas eta.


“Isso foi realmente alucinante”, disse Mehta. “Duas partes diferentes do neurônio estão indo em seu próprio ritmo.”

ENTÃO O QUE ISSO QUER DIZER?


Bem, uma conclusão é que o cérebro é mais complexo do que pensávamos.

Mas com a RV, os autores do estudo encontraram uma ferramenta poderosa.

Deixando de lado a decodificação do cérebro, a descoberta das ondas eta pode mudar o que sabemos sobre as habilidades de aprendizado do cérebro. Os autores sugerem que as ondas eta podem analisar a atividade dentro do hipocampo em "fluxos paralelos de processamento de informações".


Como essas ondas são mais lentas do que as ondas teta típicas de aprendizagem, elas podem potencialmente quebrar pedaços de aprendizagem, permitindo-nos aprender e memorizar mais em RV.

A curto prazo, este é um novo tratamento potencial para Alzheimer, demência e outros distúrbios de memória.

No longo prazo, é um aprimoramento do cérebro para todos .


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