La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Defensa de los EE. UU. (DARPA) ha anunciado asociaciones con siete universidades de los EE. UU., La Fuerza Aérea y el Ejército en investigaciones para estimular el cerebro de una manera no invasiva para acelerar el aprendizaje. La gerencia anunció el programa Target Neuroplasticity Training (TNT) en marzo de 2016 y ahora ha comenzado a trabajar para encontrar las formas más seguras y efectivas de activar un proceso natural llamado plasticidad sináptica.
Plasticidad: la capacidad del cerebro para fortalecer o debilitar las conexiones neuronales para adaptarse a los cambios en el entorno. El gerente del programa TNT, Dr. Doug Verber, conecta la plasticidad sináptica con el aprendizaje.
La investigación de TNT se centra en un tipo específico de aprendizaje: habilidades cognitivas. Las personas usan habilidades cognitivas para enfocar la atención, procesar información, dividir la atención en varias tareas al mismo tiempo, definir y comprender patrones, recordar instrucciones, organizar información y mucho más. El Departamento de Defensa de Estados Unidos espera que TNT reduzca los costos y acorte la capacitación de especialistas en idiomas extranjeros, analistas de inteligencia, criptógrafos y otros.
El equipo de investigación de TNT está tratando de identificar los mecanismos fisiológicos que podrían permitirles mejorar su aprendizaje natural a través de la estimulación eléctrica de los nervios periféricos, aquellos que conectan las neuronas en el cerebro y la médula espinal con los órganos, la piel y los músculos, para que el cerebro pueda absorber rápidamente nuevos conocimientos durante los puntos clave de aprendizaje. .
Los científicos aún no entienden completamente qué mecanismos subyacen a esta mejora, pero creen que la neuroestimulación promueve la liberación de
neurotransmisores :
acetilcolina , que realiza la transmisión neuromuscular,
norepinefrina , el "mediador del vigor", y otros que juegan un papel importante en la modulación de los procesos cognitivos, relacionado con la formación.
El objetivo principal de TNT es activar varios mecanismos para comprender las conexiones entre la neuroestimulación, la liberación de neurotransmisores y los cambios resultantes en la plasticidad.
Para activar los nervios periféricos, los investigadores compararán la estimulación eléctrica no invasiva a través de la piel con una invasiva utilizando un dispositivo implantado, y luego concluirán cuál es más eficaz.
Verber planea ir aún más lejos y crear un dispositivo que active la plasticidad, utilizando electricidad para estimular los nervios periféricos a través de la piel. Señaló que ya existen dispositivos en el mercado diseñados para estimular el cerebro y los nervios periféricos. "Puede conectarse en línea ahora y comprar un dispositivo por $ 50 que los fabricantes afirman que estimulan su cerebro y lo hacen hacer todo tipo de cosas", dijo Weber. Dichas empresas ponen a disposición la tecnología sin ninguna garantía de que sea segura o incluso efectiva.
En la primera parte de la investigación de TNT, los científicos trabajarán para identificar los mecanismos que subyacen en cómo la estimulación nerviosa afecta la plasticidad cerebral. También intentan detectar indicadores fisiológicos que muestran que la estimulación funciona, e identificar y minimizar los efectos secundarios de la estimulación nerviosa, si existe.
En la segunda mitad del programa, los investigadores utilizarán la tecnología de neuroestimulación en varios tipos de ejercicios de entrenamiento para medir las mejoras en la velocidad y el grado de entrenamiento. Al mismo tiempo, algunos grupos de investigación trabajarán con analistas de inteligencia militar y especialistas en idiomas extranjeros para comprender cómo va el proceso de aprendizaje ahora. El objetivo de la colaboración es convertir al equipo promedio en lingüistas sin igual mucho más rápido de lo que es posible hoy en día. La plataforma TNT puede desarrollarse aún más para satisfacer sus necesidades.
En asociación con la Universidad Estatal de Arizona, el equipo trabajará con el personal del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea para examinar cómo reacciona el cerebro durante el reconocimiento, los disparos y la vigilancia.
DARPA aborda el estudio de la plasticidad sináptica desde varios puntos de vista para determinar si hay formas seguras y efectivas de mejorar el aprendizaje y acelerar el desarrollo de habilidades relacionadas con las misiones de seguridad nacional de EE. UU. El programa TNT ayudará a compensar la reducción de personal de cada servicio militar.
TNT es parte del proyecto DARPA
BRAIN más grande apoyado por la Casa Blanca. Esta iniciativa fue anunciada por la administración de Barack Obama en 2013. Apoya los desarrollos en el campo de las neurotecnologías innovadoras que pueden crear una imagen dinámica de las funciones cerebrales: cómo las células individuales y los complejos circuitos neuronales interactúan en el tiempo y el espacio. BRAIN también examina trastornos cerebrales como el Alzheimer y el Parkinson, la depresión y las lesiones en la cabeza.