Полёт как птица в виртуальной реальности меняет человеческий мозг

В мире «Людей Икс» Уоррен Уортингтон III отращивает на спине огромные крылья и взмывает в небо. Учёным пока не удалось превратить этот комиксный дар в реальность, но виртуальная реальность уже даёт нам представление о том, каково это — учиться летать.

Обучение полёту в виртуальной реальности способно перестраивать мозг человека, заставляя его воспринимать крылья почти как части собственного тела.

После тренировок с использованием виртуальных крыльев мозг испытуемых начинал реагировать на изображения крыльев почти так же, как на изображения собственных рук — словно крылья становились частью тела. К такому выводу пришли когнитивный нейробиолог Яньчао Би и его коллеги. Стоит упомянуть, что полученные доктором Би результаты относятся только к виртуальной реальности, но не работают при просмотре мультфильмов. Поэтому можно спокойно продолжать смотреть мультсериалы на MultPro и не беспокоится, что мультики про драконов уж сильно изменят ваш мозг. Кстати, на MultPro — отличные мультсериалы на любой вкус.

Исследование, опубликованное в журнале Cell Reports, «наглядно демонстрирует, насколько пластичен наш мозг», — комментирует Джейн Аспелл, когнитивный нейробиолог из Университета Англии Раскин (Кембридж, Великобритания). — «Если мозг способен принять в качестве части тела нечто столь чуждое, как крыло, значит, он может адаптироваться и к любым другим модификациям конечностей».

Би, работающий в Пекинском университете, уже давно мечтает летать самостоятельно. «Это было бы потрясающе, — говорит он. — Весь мир стал бы совсем иным». В 2023 году он поделился этой мечтой за чашкой кофе с Куньлинем Вэем, который руководит лабораторией управления движениями в том же университете.

Лаборатория Вэя использует виртуальную реальность (VR), чтобы изучать, как человек воспринимает движение. Этот разговор породил новые вопросы: смогут ли люди научиться летать на крыльях в VR? И как изменится их мозг?

Чтобы найти ответы, коллега дуэта, нейробиолог Иян Цай, разработал недельную программу тренировок, основанную на механике полёта птиц. 25 участников надели VR-шлемы и датчики движения. В виртуальном зеркале они видели себя в образе птицеподобных существ с огромными рыжеватыми перьевыми крыльями. Когда они вращали запястьями и взмахивали руками, крылья двигались синхронно.

В ходе серии заданий участники постепенно учились управлять своими виртуальными крыльями. Они отбивали падающие зелёные шары, удерживались в воздухе над крутыми скалами и даже пролетали сквозь кольца в небе.

«Некоторые научились летать с первой попытки, другим потребовалось три или четыре сессии, — рассказывает соавтор исследования Цзыи Сюн, нейробиолог из Пекинского педагогического университета. — Но прогресс был виден у всех».

Учёные обнаружили, что области зрительной коры, которые в норме реагируют на изображения частей тела, после тренировки стали значительно активнее откликаться на картинки с крыльями. Более того, реакция мозга на крылья стала напоминать его реакцию на изображения верхних конечностей.

«Участники начали воспринимать крылья как часть собственного тела», — говорит Би. Это говорит о том, что границы нейропластичности — способности мозга перестраиваться под влиянием обучения и опыта — могут быть гораздо шире, чем считалось ранее.

Однако личный опыт не только изменил мозг. Он преобразил само понимание полёта участниками — причём так, как не может дать абстрактное знание, отмечает Вэй. Эти выводы могут быть применимы и к другим технологиям, и к искусственным органам чувств, позволяя человеку проживать «реальность» во всё более разнообразных форматах.

«В будущем мы, вероятно, будем проводить много времени в виртуальной реальности, — говорит Вэй. — И нам очень интересно, что это может значить для человеческого мозга».

Источник: Yujia Huang, Science News, 2024. Vol.206 #6

Предыдущая статья:
Гражданская война шимпанзе.

Следующая статья:
Растения начинают расти активнее под звуки дождя.