في حين أنه من المفهوم أن الدماغ السليم قادر على تعلم هذه المهارات الجديدة إلا أن كيفية تغير الدماغ من أجل تطوير سلوكيات جديدة يعد لغزًا نسبيًا.
قد تؤدي المعرفة الأكثر دقة لهذه الدوائر العصبية الأساسية إلى تحسين نوعية الحياة للأفراد الذين عانوا من إصابات في الدماغ عن طريق تمكينهم من إعادة تعلم المهام اليومية بسهولة أكبر.
كشف باحثون من جامعة بيتسبرغ وجامعة كارنيجي ميلون في الولايات المتحدة عما يحدث في الدماغ مع تقدم المتعلمين من المبتدئ إلى الخبير.
أظهر البحث الذي نشر في مجلة PNAS أن أنماط النشاط العصبي الجديدة تظهر مع التعلم على المدى الطويل وتأسيس صلة سببية بين هذه الأنماط والقدرات السلوكية الجديدة.
وقالت إميلي أوبي ، زميلة ما بعد الدكتوراة من جامعة بيتسبيرج:
"لقد استخدمنا واجهة بين الحاسوب والدماغ (BCI) ، الأمر الذي يخلق صلة مباشرة بين النشاط العصبي لموضوعنا وحركة مؤشر الكمبيوتر".وقالت:
"سجلنا نشاط حوالي 90 وحدة عصبية في منطقة ذراع القشرة الحركية الرئيسية لقرود ريسوس لأنها أدت مهمة تتطلب منهم تحريك المؤشر ليتماشى مع الأهداف على الشاشة".لتحديد ما إذا كانت القرود ستشكل أنماطًا عصبية جديدة كما تعلموا شجعت المجموعة البحثية الحيوانات على تجربة مهارة BCI جديدة ثم قارنت تلك التسجيلات بالأنماط العصبية الموجودة مسبقًا.
وقالت:
"لقد قدمنا أولاً للقرد ما نسميه" رسمًا بديهيًا "من نشاطه العصبي إلى المؤشر الذي عمل على كيفية إطلاق الخلايا العصبية بشكل طبيعي والتي لا تتطلب أي تعلم". "لقد استحثنا التعلم من خلال إدخال مهارة في شكل رسم خرائط جديد يتطلب من هذا الموضوع معرفة الأنماط العصبية التي يحتاجون إلى إنتاجها لتحريك المؤشر".مثل تعلم معظم المهارات استغرقة مهمة BCI للمجموعة العديد من جلسات التدريب وقليلًا من التدريب على طول الطريق.
وقال آرون باتيستا ، الأستاذ المساعد في جامعة بيتسبيرج:
"اكتشفنا أنه بعد أسبوع ، تمكن موضوعنا من تعلم كيفية التحكم في المؤشر".وقال:
"هذا مذهل لأنه من خلال البناء ، علمنا منذ البداية أنهم ليس لديهم أنماط النشاط العصبي اللازمة لأداء هذه المهارة". "بالتأكيد ، عندما نظرنا إلى النشاط العصبي مرة أخرى بعد أن تعلمنا ، رأينا أن أنماطًا جديدة من النشاط العصبي قد ظهرت ، وهذه الأنماط الجديدة هي التي مكّنت القرد من أداء المهمة".
تشير هذه النتائج إلى أن عملية إتقان مهارة جديدة للبشر قد تتضمن أيضًا توليد أنماط نشاط عصبي جديدة.
وقال ستيفن تشيس ، أستاذ مشارك في جامعة CMU:
"نعتقد أن الممارسة الموسعة تبني اتصالًا متشابكًا جديدًا يؤدي مباشرة إلى تطوير أنماط جديدة من النشاط تتيح قدرات جديدة". "نعتقد أن هذا العمل ينطبق على أي شخص يريد أن يتعلم - سواء كان فردًا مشلولًا يتعلم استخدام واجهة بين الدماغ والحاسوب أو أحد الناجين من السكتة الدماغية الذي يريد استعادة الوظيفة الحركية الطبيعية ،".