Badan Proyek Penelitian Lanjutan Departemen Pertahanan AS (DARPA) mengumumkan kolaborasi dengan tujuh universitas AS, unit angkatan udara, dan tentara dalam penelitian untuk merangsang otak dengan cara non-invasif untuk mempercepat pembelajaran. Manajemen mengumumkan program Target Neuroplasticity Training (TNT) pada Maret 2016 dan sekarang telah mulai bekerja untuk menemukan cara teraman dan paling efektif untuk mengaktifkan proses alami yang disebut plastisitas sinaptik.
Plastisitas - kemampuan otak untuk memperkuat atau melemahkan koneksi saraf untuk beradaptasi dengan perubahan di lingkungan. Manajer Program TNT Dr. Doug Verber menghubungkan plastisitas sinaptik dengan pembelajaran.
Penelitian TNT berfokus pada jenis pembelajaran tertentu - keterampilan kognitif. Orang-orang menggunakan keterampilan kognitif untuk memusatkan perhatian, memproses informasi, membagi perhatian menjadi beberapa tugas pada saat yang sama, mendefinisikan dan memahami pola, mengingat instruksi, mengatur informasi dan banyak lagi. Departemen Pertahanan AS mengharapkan TNT untuk mengurangi biaya dan memperpendek pelatihan spesialis bahasa asing, analis intelijen, kriptografer, dan lainnya.
Tim peneliti TNT sedang mencoba mengidentifikasi mekanisme fisiologis yang dapat memungkinkan mereka untuk meningkatkan pembelajaran alami mereka melalui stimulasi listrik saraf perifer - yang menghubungkan neuron di otak dan sumsum tulang belakang ke organ, kulit dan otot - sehingga otak dapat dengan cepat menyerap pengetahuan baru selama poin pembelajaran utama .
Para ilmuwan masih belum sepenuhnya memahami mekanisme apa yang mendasari perbaikan ini, tetapi mereka percaya bahwa neurostimulasi mempromosikan pelepasan
neurotransmiter :
asetilkolin , yang melakukan transmisi neuromuskuler,
norepinefrin - "mediator kekuatan" - dan yang lain yang memainkan peran penting dalam memodulasi proses kognitif, terkait dengan pelatihan.
Tujuan utama TNT adalah untuk mengaktifkan berbagai mekanisme untuk memahami koneksi antara neurostimulasi, pelepasan neurotransmitter, dan perubahan plastisitas yang dihasilkan.
Untuk mengaktifkan saraf tepi, para peneliti akan membandingkan stimulasi listrik non-invasif melalui kulit dengan yang invasif menggunakan perangkat implan, dan kemudian mereka akan menyimpulkan mana yang lebih efektif.
Verber berencana untuk melangkah lebih jauh dan menciptakan perangkat yang mengaktifkan plastisitas, menggunakan listrik untuk merangsang saraf perifer melalui kulit. Dia mencatat bahwa sudah ada perangkat di pasar yang dirancang untuk merangsang otak dan saraf tepi. "Anda dapat online sekarang dan membeli perangkat seharga $ 50 yang diklaim produsen untuk merangsang otak Anda dan membuatnya melakukan segala macam hal," kata Weber. Perusahaan semacam itu membuat teknologi tersedia tanpa jaminan bahwa itu aman atau bahkan efektif.
Pada bagian pertama penelitian TNT, para ilmuwan akan bekerja untuk mengidentifikasi mekanisme yang mendasari bagaimana stimulasi saraf mempengaruhi plastisitas otak. Mereka juga mencoba mendeteksi indikator fisiologis yang menunjukkan bahwa stimulasi bekerja, dan untuk mengidentifikasi dan meminimalkan efek samping stimulasi saraf, jika ada.
Pada paruh kedua program, peneliti akan menggunakan teknologi neurostimulation dalam berbagai jenis latihan untuk mengukur peningkatan kecepatan dan tingkat pelatihan. Pada saat yang sama, beberapa kelompok penelitian akan bekerja dengan analis intelijen militer dan spesialis bahasa asing untuk memahami bagaimana proses pembelajaran berjalan sekarang. Tujuan kolaborasi ini adalah untuk mengubah regu rata-rata menjadi ahli bahasa yang tak tertandingi jauh lebih cepat daripada yang mungkin saat ini. Platform TNT dapat dikembangkan lebih lanjut untuk memenuhi kebutuhan mereka.
Dalam kemitraan dengan Arizona State University, tim akan bekerja dengan staf di Laboratorium Penelitian Angkatan Udara untuk memeriksa bagaimana otak bereaksi selama pengintaian, penembakan, dan pengawasan.
DARPA mendekati studi plastisitas sinaptik dari beberapa sudut pandang untuk menentukan apakah ada cara yang aman dan efektif untuk meningkatkan pembelajaran dan mempercepat pengembangan keterampilan yang terkait dengan misi keamanan nasional AS. Program TNT akan membantu mengimbangi perampingan setiap layanan militer.
TNT adalah bagian dari proyek DARPA
BRAIN yang lebih besar yang didukung oleh Gedung Putih. Inisiatif ini diumumkan oleh pemerintahan Barack Obama pada 2013. Ini mendukung perkembangan di bidang teknologi neuroteknologi inovatif yang dapat menciptakan gambaran dinamis fungsi otak - bagaimana sel-sel individu dan sirkuit saraf kompleks berinteraksi dalam ruang dan waktu. BRAIN juga memeriksa gangguan otak seperti Alzheimer dan Parkinson, depresi, dan cedera kepala.