Мозок вчиться відчувати «фейкові» крила у віртуальній реальності

1

Уявіть, що у вас є крила. Не просто накидка на плечах або реактивний ранець, а власні придатки, що дозволяють долати тяжкість. У коміксах «Люди Ікс» Уоррен Вортінгтон покривається пір’ям і злітає у небо. Реальне життя? Поки що firmly grounded (міцно тримається за землю). Однак віртуальна реальність стирає цю межу.

Янчао Бі із Пекінського університету завжди хотіла літати. Це змінило б весь кут зору світ. Її сприйняття простору цілком змінилося б.

Заварюючи каву навесні 2023 року, вона розповіла про цю мрію Кунлін Вей. Вей керує лабораторією моторного контролю в університеті та вивчає, як люди сприймають рух у VR. Відразу виникли два питання: чи можуть люди навчитися літати з крилами всередині симуляції? І якщо так, то як їхній мозок перебудує свої нейронні зв’язки?

Щоб знайти відповіді, вони поєднали зусилля з нейробіологом Ійін Цай. Вони провели курс VR польотів для 25 осіб. Результати дослідження були опубліковані у травневому випуску журналу “Cell Reports”.

Після тренування мозок учасників став сприймати фальшиві крила як справжні кінцівки. Майже буквально.

Джейн Аспелл, яка не брала участі у дослідженні, а працює в Університеті Англії Рукін, знаходить таку адаптивність разючою. “Мозок може пристосуватися до чогось такого нелюдського, як крило”, – зазначає вона. Це натякає на ширші можливості: розум може підлаштуватися під будь-яку штучну кінцівку, яку ми тільки зможемо уявити.

Освоюючи політ

Йін Цай розробила програму тренувань. Вона тривала тиждень і механіка руху імітувала політ птиці.

Учасники одягали шоломи віртуальної реальності та датчики руху. Вони дивилися у віртуальне дзеркало. У ньому вони були не людьми, а птахоподібними істотами з величезними крилами кольору іржі. Зробили помах рукою? Крило слідувало за рухом. Повернули зап’ястя? Пір’я реагували відповідно.

Завдання були складними: ухилятися від падаючих повітряних куль, парити над урвищами, не падаючи, і пролітати крізь кільця, що парять.

Деякі схоплювали суть одразу. Іншим знадобилося кілька сесій, щоб відпрацювати координацію. Прогрес було видно у реальному часі.

Команда Янчао Бі сканувала зорову кору головного мозку. Ця частина мозку відповідає за розпізнавання кінцівок. Після тижневого курсу певні ділянки активувалися сильніше під час показу зображень крил. Нейронний паттерн змінився. Реакція на крила стала схожою на реакцію на руки.

Учасники почали сприймати крила як частину власного тіла.

Це не просто теорія. Мозок прийняв нову геометрію. Він змінив саме поняття “я”.

Це виходить за межі простого перебудови нейронів. Це трансформує відчуття польоту. Абстрактні знання не здатні на це. Це робить лише особистий досвід.

Кунлін Вей вважає, що це важливо для технологій майбутнього. Можливо навіть для створення штучних почуттів. Наше сприйняття «реальності» може поділитися на десятки різних варіацій.

“У майбутньому ми можемо проводити значну частину часу у віртуальній реальності”, – говорить він. «Те, що це означає для людського мозку, представляє для нас великий інтерес».