احتمالا همه آدم‌های دنیا به این ضرب‌المثل اعتقاد دارند كه «كار نیكو كردن از پر كردن است.» استادی در یك مهارت، چه ورزشی باشد چه یادگیری یك ابزار و چه یادگیری یك هنر دستی به صرف وقت فراوان و تمرین‌های مداوم احتیاج دارد. می‌دانیم مغز سالم قادر به یادگیری مهارت‌های جدید است. اما چگونه مغز یك یادگیری جدید را می‌آموزد؟ این بخش در پرده ابهام بود تا این‌كه گروهی از محققان دانشگاه پیتزبورگ و كارنگی‌ملون در تحقیقی دریافتند وقتی در حال آموزش مهارت تازه‌ای هستیم چه اتفاقی در مغز می‌افتد.
در این تحقیق از میمون‌های رزوس برای آزمایش استفاده شد. ابتدا حركت ۹۰ واحد نورونی در بازو را ثبت كردند كه در بخش پیش‌حركتی قشر مغز میمون‌ها وجود داشت (این بخش برای تولید حركت نشانگر روی صفحه رایانه تا رساندن آن به هدف نیاز است). با این كار الگوی نورونی طبیعی میمون‌ها در حركت‌ دادن نشانگر روی صفحه رایانه ثبت شد. از آنجا كه ثبت فعالیت نورونی برای حركت نشانگر نیاز به یادگیری خاصی نداشت، آن را نقشه‌برداری ذاتی نامیدند. پس از آن یك رابط مغز - رایانه برای ثبت مستقیم فعالیت نورونی از قشر حركتی مغز میمون‌ها نصب شد. رابط مغز- رایانه، مسیری مستقیم بین نورون‌های مغزی و یك ابزار خارجی است كه میمون مورد آزمایش را قادر به انجام كار می‌كند؛ آن هم بدون استفاده مستقیم از بدن و تنها براساس كنترل ابزاری كه در مغز قرار داده شده است.
دكتر باتیستا از محققان تیم تحقیق می‌گوید: ما از یك مداخله‌گر رابط مغز- رایانه كه ارتباط مستقیم بین شبكه نورونی میمون مورد آزمایش و حركت یك نشانگر رایانه برقرار می‌كرد، استفاده كردیم. پس از ثبت نقشه‌برداری ذاتی، برای این‌كه بدانیم آیا میمون‌ها می‌توانند الگوی نورونی جدیدی برای حركت ‌دادن نشانگر روی صفحه رایانه تولید كنند یا خیر، گروهی از محققان مشغول آموزش میمون‌ها برای استفاده از رابط مغز- رایانه بدون كاربرد مستقیم دست‌ها شدند (دست‌ها به طور موقت فلج شدند). یك هفته با میمون‌ها تمرین‌های مداوم انجام شد تا بتوانند هدایت نشانگر صفحه رایانه را از طریق رابط مغز و رایانه فرا بگیرند. دكتر باتیسا ادامه می‌دهد: پس از یك هفته متوجه شدیم میمون مورد آزمایش قادر به یادگیری چگونگی كنترل نشانگر می‌شود. این كنترل‌كردن شگفتی فراوانی را ایجاد كرد. زیرا از ابتدا می‌دانستیم الگوی فعالیت عصبی برای انجام این مهارت در میمون‌ها وجود ندارد.
 برای اطمینان بیشتر آنها به فعالیت عصبی نورون‌ها بعد از یادگیری میمون‌ها نگاه مجددی انداختند. دكتر باتیسا بیان می‌كند: دیدیم الگوی جدیدی از فعالیت عصبی ظاهر شده و این الگوی جدید میمون را قادر به انجام وظیفه‌ای كه به او دادیم كرده است.
این یافته نشان می‌دهد احتمالا انسان‌ها هم برای استادی در یك مهارت، الگوی فعالیت عصبی جدید تولید می‌كنند.
دكتر یو ادامه می‌دهد: ما فقط همین یك فعالیت خاص را در میمون‌های مورد آزمایش مشاهده كردیم، اما اعتقاد داریم كه این نمونه احتمالا چگونگی یادگیری چیزهای جدید در مغز را توضیح دهد. یادگیری مهارت انگشت‌ها برای نواختن یك قطعه پیچیده در پیانو را در نظر بگیرید. پیش از تمرین مغز شما هنوز قادر به تولید مناسب الگوی حركتی برای حركت انگشت‌ها نیست.
اهمیت نتایج این تحقیق
فهم چگونگی تغییرات در مغز می‌تواند به افراد با صدمات مغزی كمك كند تا قادر باشند وظایف و مهارت‌های قبلی را مجددا فرا بگیرند و بر ناتوانی‌های ناشی از صدمات چیره شوند. دكتر چیس می‌گوید: فكر می‌كنیم تمرین‌های بیشتر، سیناپس‌های جدید ارتباطی را می‌سازد كه به توسعه الگوهای حركتی تازه برای انجام توانایی‌های جدید منجر می‌شود. این الگو در همه یكسان است؛ هم در مورد كسی كه به خاطر استفاده از یك رابط مغز و ماشین فلج موقت شده باشد و هم درباره كسی كه از یك آسیب مغزی نجات یافته و بخواهد ناحیه‌ای از بخش نرمال حركتی‌اش را به كار بیندازد. اگر بتوانیم به طور مستقیم حین یادگیری یك حركت، به مغز نگاه كنیم، می‌توانیم راهكارهای نوروفیدبك برای تولید الگوهای نورونی مورد نیاز را طراحی كنیم.
منبع: Medicalexpress