Virtuálna realita spôsobila zásadné zmeny v mozgu. Experiment dal ľuďom krídla

Virtuálna realita dokáže meniť spôsob, akým mozog vníma vlastné telo. Nový experiment čínskych vedcov ukázal, že po niekoľkých hodinách vo VR prostredí začali dobrovoľníci reagovať na virtuálne krídla podobne, ako keby išlo o skutočné časti ich tela.

Výskum naznačuje, že ľudský mozog disponuje omnoho väčšou flexibilitou, než sa doteraz predpokladalo, a v budúcnosti by mohol pomôcť pri ovládaní protéz, robotických končatín či úplne nových spôsobov pohybu, upozorňujú vedci v štúdii zverejnenej prostredníctvom Cell Reports.

Detailná simulácia s tréningom

Vedci z Beijing Normal University a Peking University sa zamerali na oblasť mozgu nazývanú okcipitotemporálna kôra (OTC). Táto časť zohráva kľúčovú úlohu pri vizuálnom rozpoznávaní častí tela, napríklad rúk alebo nôh. Evolúcia ju počas státisícov rokov optimalizovala práve na spracovanie ľudskej anatómie.

Výskumníci však chceli zistiť, čo sa stane, keď mozog dostane úplne nový typ „končatiny“, ktorý človek biologicky nikdy nemal. Vytvorili preto VR systém, v ktorom účastníci namiesto rúk videli veľké operené krídla. Nešlo pritom iba o vizuálny efekt. Krídla simulovali realistickú aerodynamiku a reagovali na pohyb používateľa tak, aby pôsobili čo najpresvedčivejšie.

Experiment absolvovalo 25 dobrovoľníkov počas jedného týždňa. Každý účastník absolvoval štyri 30-minútové tréningové sedenia. Vo virtuálnom prostredí plnili úlohy podobné leteckému simulátoru, napríklad prelietavali cez kruhy vo vzduchu alebo manévrovali v priestore pomocou pohybov tela. Počas celej skúsenosti nevideli vlastné ruky, VR systém ich úplne nahradil krídlami.

Vedci následne porovnali snímky mozgu získané pomocou funkčnej magnetickej rezonancie pred tréningom a po ňom. Výsledky ukázali výraznú zmenu v aktivite OTC oblasti. Mozog po tréningu reagoval na obrázky virtuálnych krídel silnejšie než pred experimentom. Zároveň sa nervové vzory pri pohľade na krídla začali podobať vzorom, ktoré sa aktivujú pri pohľade na ľudské ruky.

Najvýraznejšie zmeny sa objavili v pravej hemisfére mozgu, ktorá sa často podieľa na spracovaní vizuálnych reprezentácií častí tela. OTC zároveň zosilnila komunikáciu s frontoparietálnymi oblasťami zodpovednými za plánovanie a koordináciu pohybu. Inými slovami, mozog nezačal krídla iba „vidieť“, ale postupne ich začal zapájať aj do systémov riadiacich pohyb.

Výsledky môžu mať praktické využitie

Vedci zdôrazňujú, že mozog ešte nezačal považovať krídla za plnohodnotnú náhradu ľudských rúk. Aktivita sa stále viac podobala reakciám na nástroje alebo zvieracie chvosty než na skutočné končatiny. Posun však bol jednoznačný. Už niekoľko hodín intenzívnej VR skúsenosti stačilo na merateľnú reorganizáciu mozgových procesov.

Práve tento aspekt robí výskum mimoriadne zaujímavým. Doterajšie štúdie ukazovali, že pri používaní nástrojov alebo protéz si mozog väčšinou zachováva jasnú hranicu medzi telom a externým objektom. Používateľ síce predmet ovláda, no stále ho vníma ako niečo cudzie. Imerzívna virtuálna realita však podľa nových výsledkov dokáže túto hranicu oslabiť výraznejšie než klasické fyzické nástroje.

rawpixel.com/freepik

Výsledky experimentu môžu mať v budúcnosti praktické využitie v medicíne aj technológiách. Vývojári neuroprotéz už dnes pracujú na systémoch, ktoré spájajú robotické končatiny priamo s nervovou sústavou. Problémom však zostáva, že mozog často nevníma protézu ako prirodzenú súčasť tela. VR tréning by mohol tento proces urýchliť a pomôcť pacientom lepšie integrovať umelé končatiny do vlastného telesného obrazu.

Podobné princípy skúmajú aj armádne a vesmírne programy. Výskumníci analyzujú, či dokáže človek efektívne ovládať dodatočné robotické ramená, exoskeletony alebo drony pripojené k nervovej sústave. Plasticita mozgu totiž naznačuje, že ľudský nervový systém nemusí byť obmedzený iba na biologické telo, s ktorým sa človek narodil.

Virtuálna realita zároveň otvára otázky o tom, ako bude dlhodobý pobyt v digitálnych svetoch vplývať na psychiku a identitu človeka. Moderné VR headsety dnes ponúkajú presné sledovanie pohybu, nízku latenciu a realistické 3D prostredia, ktoré mozog často interpretuje ako skutočný priestor. Ak sa podobné systémy stanú bežnou súčasťou práce, vzdelávania alebo sociálnych interakcií, môžu postupne meniť aj samotný spôsob, akým mozog definuje hranice ľudského tela.

Čítajte viac z kategórie: Novinky