นักวิทยาศาสตร์รู้มานานแล้วว่าเมื่อคนเรานอนหลับ สมองจะทำหน้าที่กระตุ้นความจำ ผู้ที่นอนหลับเป็นเวลาแปดชั่วโมงหลังจากเรียนรู้สิ่งใหม่ๆ จะทำงานได้ดีกว่าผู้ที่เรียนรู้งานใหม่ในระหว่างวันและได้รับการทดสอบแปดชั่วโมงต่อมาโดยที่ไม่ได้นอนในระหว่างนั้น ไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่ากลิ่นและเสียงที่เกิดขึ้นในระหว่างการนอนหลับสามารถมีอิทธิพลต่อการทำงานของสมอง เพื่อเพิ่มประโยชน์ในการเรียนรู้และความจำของการนอนหลับ
ปัจจุบัน Sujith Vijayan ผู้ช่วยศาสตราจารย์จาก
School Neuroscienceซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ เวอร์จิเนียเท ค ได้รับรางวัล National Science Foundation CAREER มูลค่า 696,000 เหรียญสหรัฐฯเพื่อศึกษาว่าการทำงานของสมองในระหว่างการนอนหลับสามารถช่วยให้ผู้คนเรียนรู้งานที่เกี่ยวข้องกับอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์ของสมองได้หรือไม่ Vijayan เป็นหนึ่งในสี่คณาจารย์ของ College of Science ที่เพิ่งคว้ารางวัล CAREER Grant ซึ่งถือว่าเป็นหนึ่งในรางวัลอันทรงเกียรติที่สุดในประเภทเดียวกัน โดยสนับสนุนคณาจารย์รุ่นน้องที่มีความคิดสร้างสรรค์ซึ่งคาดว่าจะเป็นผู้นำทางวิชาการในอนาคต Frank Aylward จากDepartment of Biological Sciences , Satoru Emori จากDepartment of Physicsและ Lauren Childs จากDepartment of Mathematicsเป็นผู้รับผลงานล่าสุดทั้งหมด
งานวิจัยของ Vijayan เกี่ยวข้องกับอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์สมอง ซึ่งมักย่อมาจาก BCIs ซึ่งช่วยให้แต่ละคนใช้การทำงานของสมองเพียงอย่างเดียวเพื่อควบคุมอุปกรณ์ภายนอก เช่น รถเข็นหรือเคอร์เซอร์บนหน้าจอคอมพิวเตอร์ อินเทอร์เฟซดังกล่าวสามารถช่วยให้ผู้ที่พิการจากความผิดปกติของระบบประสาทและกล้ามเนื้อ เช่น เส้นโลหิตตีบด้านข้างของเส้นโลหิตตีบ (amyotrophic lateral sclerosis หรือ ALS) อาการบาดเจ็บที่ไขสันหลัง หรือโรคหลอดเลือดสมองตีบตัน เพื่อให้ลูกเบี้ยวสามารถใช้ชีวิตได้อย่างอิสระมากขึ้นจนถึงขณะนี้ การวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบของการนอนหลับต่อการเรียนรู้งานของ BCI ได้นำมาซึ่งการศึกษาในสัตว์บางส่วน ซึ่งแนะนำว่าอาจมีศักยภาพในการปรับปรุงการเรียนรู้ของมนุษย์
แต่วิธีการเฉพาะที่การนอนหลับส่งผลต่อการเรียนรู้งาน BCI “ยังคงเป็นปริศนา” Vijayan กล่าว เป้าหมายของเขาไม่ใช่เพียงเพื่อค้นหารายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการเฉพาะเหล่านั้น แต่ยังเพื่อตรวจสอบว่าอาจใช้การควบคุมการนอนหลับผ่านสัญญาณการได้ยินเพื่อปรับปรุงการเรียนรู้ BCI หรือไม่
“แม้ว่า BCIs จะได้รับแรงฉุดมากขึ้นในการตั้งค่าทางคลินิก
แต่การใช้งานในปัจจุบันมักต้องการการฝึกอบรมอย่างเข้มข้นเพื่อให้เชี่ยวชาญ” Vijayan กล่าวเสริม “หากเราสามารถเร่งการเรียนรู้การใช้งาน BCI ผ่านการแทรกแซงที่ปรับปรุงกระบวนการนอนหลับตามธรรมชาติ มันจะสามารถปรับปรุงชีวิตของผู้คนที่ต้องเผชิญกับสภาวะที่น่าหงุดหงิดเหล่านี้ได้”
Vijayan คาดหวังว่าการศึกษาเหล่านี้จะไม่เพียงมีพลังในการแปล แต่ยังช่วยให้เข้าใจบทบาทของการนอนหลับในการเรียนรู้และความจำในระดับวิทยาศาสตร์พื้นฐานมากขึ้น “BCIs ช่วยให้เราเลือกคุณลักษณะของการทำงานของสมองและตำแหน่งใดในสมองที่ควบคุมงาน และจากนั้นเราสามารถดูว่ากิจกรรมที่เลือกนั้นเปลี่ยนไปอย่างไรผ่านการนอนหลับ นอกจากนี้ เรายังสามารถตรวจสอบได้ว่าการก่อกวนในแผนที่ที่ควบคุมแอปพลิเคชัน BCI ส่งผลต่อระบบประสาทพื้นฐานและการเรียนรู้ที่ส่งผลต่อการเรียนรู้อย่างไร แอปพลิเคชั่น BCI นำเสนอเครื่องมืออันทรงพลังสำหรับการศึกษาว่าการนอนช่วยเพิ่มการเรียนรู้และความจำอย่างไร” วิชัยยันกล่าว
“พวกเราทุกคนใน School of Neuroscience รู้สึกตื่นเต้นกับ Sujith กับความสำเร็จครั้งสำคัญนี้” Michael Fox ผู้อำนวยการ School of Neuroscience กล่าว “รางวัลนี้เป็นการยกย่องงานบุกเบิกที่ Sujith กำลังทำอยู่ที่มหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทค และร่วมกับพันธมิตรทางคลินิกของเราที่ Carilion Clinic ในเมืองโรอาโนค ดังนั้นงานของ Sujith ไม่เพียงแต่มีความสำคัญต่อความเข้าใจพื้นฐานของเราเกี่ยวกับกลไกของระบบประสาทที่การนอนหลับส่งผลต่อการเรียนรู้และความจำเท่านั้น แต่ยังมีศักยภาพที่จะทำให้เกิดการแปลผลและผลกระทบทางคลินิกอีกด้วย”
ทีมของ Vijayan จะใช้งานโดยให้ผู้ทดลองเลื่อนเคอร์เซอร์บนหน้าจอคอมพิวเตอร์โดยปรับการทำงานของสมอง ทีมของ Vijayan จะบันทึกกิจกรรมทางประสาทของอาสาสมัครทั้งในขณะที่พวกเขากำลังทำงานและในขณะที่พวกเขากำลังนอนหลับ Vijayan อธิบายว่ากิจกรรมของระบบประสาทจะถูกบันทึกโดยใช้ EEG ในอาสาสมัครที่มีสุขภาพดีเพื่อตรวจการเปลี่ยนแปลงของระบบประสาทในสเกลใหญ่ หรือใช้อิเล็กโทรดวัดความลึกในกะโหลกศีรษะในผู้ป่วยที่ได้รับการตรวจติดตามแบบบุกรุกเพื่อวัตถุประสงค์ทางคลินิก เพื่อตรวจระดับวงจรและไดนามิกของเซลล์ประสาทเดี่ยว จากนั้นพวกเขาจะพัฒนาแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์เพื่อช่วยในการทำความเข้าใจถึงความสำคัญของรูปแบบประสาทที่พวกเขาสังเกตเห็น และจะพัฒนาวิธีการควบคุมการทำงานของระบบประสาทอย่างเหมาะสมที่สุดในระหว่างการนอนหลับ
Vijayan วางแผนที่จะทำให้เครื่องมือคำนวณเหล่านี้พร้อมใช้งานอย่างกว้างขวางในรูปแบบซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์ส เพื่อต่อยอดการทำงานของนักวิจัยคนอื่นๆ ในสาขานี้ Vijayan ได้รับการว่าจ้างในช่วงแรกในหลักสูตร Computational and Systems Neuroscience ของ School of Neuroscience และเขาจะรวมงานวิจัยนี้ไว้ในหลักสูตรระดับปริญญาตรีโดยเพิ่มส่วนประกอบในหลักสูตรของเขาที่มุ่งเน้นไปที่กลไกของระบบประสาทและหลักการที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้ BCI และการนอนหลับVijayan จะช่วยสร้างนิทรรศการที่ Science Museum of Western Virginia “ฉันตื่นเต้นมากกับการสร้างนิทรรศการที่จะทำให้เด็ก ๆ เข้าใจถึงความสำคัญของการนอนหลับมากขึ้น” วิชัยยันกล่าว “มันจะช่วยให้ฉันได้รับความน่าเชื่อถือในสายตาของเด็กวัย 8 ขวบในที่สุด”
credit: sharedknowledgesystems.com mitoyotaprius.net sefriends.net coachsfactorysoutletonline.net psychoanalysisdownunder.com coachfactoryoutletonlinestorez.net cheapshirtscustom.net marchcommunity.net gstools.org sougisya.net
