I ricercatori rilasciano un ampio set di dati sull’addestramento del cervello basato sull’apprendimento automatico
Negli ultimi anni, i ricercatori hanno scoperto modi per rimuovere paure specifiche dal cervello, aumentare la propria fiducia o persino cambiare le preferenze delle persone, utilizzando una combinazione di intelligenza artificiale e tecnologia di scansione del cervello. La loro tecnica potrebbe portare a nuovi trattamenti per pazienti con condizioni come il disturbo da stress post-traumatico (PTSD), fobie o disturbi d’ansia.
Ma sebbene questa tecnica sia estremamente promettente, in alcuni individui rimane senza successo. Perché ci sono tali differenze nei risultati? Una migliore comprensione di come il cervello può autoregolare i propri schemi di attività farebbe molto per stabilire la tecnica per l’uso clinico. I ricercatori che hanno guidato questa tecnica hanno quindi rilasciato alla comunità un set di dati unico (che include cinque studi diversi), nel tentativo di accelerare la traduzione dalla scienza di base all’applicazione.
La tecnica si chiama “Neurofeedback decodificato” e si basa su un metodo per leggere e identificare informazioni specifiche nel cervello, ad esempio un ricordo della paura. Il dottor Mitsuo Kawato, direttore dei laboratori di neuroscienza computazionale presso l’ATR Institute International in Giappone e autore senior dell’articolo e che ha aperto la strada alla tecnica un decennio fa, ha spiegato: “Negli esperimenti di neurofeedback decodificato, la scansione del cervello viene utilizzata per monitorare l’attività in cervello e identificare modelli complessi di attività che assomigliano a una memoria o uno stato mentale specifico. Quando il modello viene rilevato, diamo ai nostri partecipanti sperimentali una piccola ricompensa. La semplice azione di fornire ripetutamente una ricompensa ogni volta che il modello viene rilevato modifica l’originale memoria o stato mentale. È importante sottolineare che i partecipanti non devono essere consapevoli dei modelli
Il dottor Aurelio Cortese, ricercatore senior presso l’ATR Institute International e autore principale dell’articolo, ha spiegato la visione per il rilascio dei dati: “L’approccio del neurofeedback decodificato potrebbe avere importanti vantaggi per le popolazioni cliniche rispetto ai trattamenti tradizionali. I pazienti potrebbero evitare lo stress associato all’esposizione terapie o effetti collaterali derivanti da farmaci consolidati. Pertanto, è fondamentale accelerare lo sviluppo della tecnica del neurofeedback decodificato – e questo sarà possibile solo se più scienziati saranno in grado di lavorare sui dati effettivi “.
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Il gruppo di ricerca ha costruito un prezioso database di neuroimaging di oltre 60 persone che hanno seguito un corso di Neurofeedback Decodificato. Questo database è costituito da immagini strutturali del cervello, immagini funzionali del cervello, decodificatori di apprendimento automatico e dati elaborati aggiuntivi. Chiunque desideri utilizzare il set di dati deve presentare domanda tramite il repository istituzionale ATR [1] o Synapse [2], un repository online di dati neuroscientifici. I dettagli su come accedere al set di dati sono specificati nella pubblicazione originale e sui siti web di ATR e Synapse.
[1] Archivio istituzionale ATR
[2] Synapse
Cortese A, Tanaka SC, Amano K, Koizumi A, Lau H, Sasaki Y, Shibata K, Taschereau-Dumouchel V, Watanabe T, Kawato M. “La raccolta DecNef, dati fMRI da esperimenti di neurofeedback decodificati a ciclo chiuso” Dati scientifici .
I cinque studi originali inclusi nel set di dati sono elencati di seguito:
Studio 1: Shibata K, Watanabe T, Kawato M, Sasaki Y (2016) I modelli di attivazione differenziale nella stessa regione del cervello hanno portato a stati emotivi opposti: PLoS Biol . 14 (9): e1002546. doi: 10.1371 / journal.pbio.1002546 .
Studio 2: Amano K, Shibata K, Kawato M, Sasaki Y, Watanabe T (2016) Imparare ad associare l’orientamento al colore nelle prime aree visive mediante neurofeedback fMRI decodificato associativo. Curr Biol . 26 (14): 1861-1866. doi: 10.1016 / j.cub.2016.05.014 .
Studio 3: Koizumi A, Amano K, Cortese A, Shibata K, Yoshida W, Seymour B, Kawato M, Lau H (2016) Riduzione della paura senza paura attraverso il rafforzamento dell’attività neurale che bypassa l’esposizione cosciente. Nat Hum Behav . 1: 0006. doi: 10.1038 / s41562-016-0006 .
Studio 4: Cortese A, Amano K, Koizumi A, Kawato M, Lau H (2016) Il neurofeedback Multivoxel modula selettivamente la fiducia senza modificare le prestazioni percettive. Nat Commun . 7: 13669. doi: 10.1038 / ncomms13669 .
Studio 5: Taschereau-Dumouchel V, Cortese A, Chiba T, Knotts JD, Kawato M, Lau H (2018) Verso un intervento di rinforzo neurale inconscio per paure comuni. Proc Natl Acad Sci USA. 115 (13): 3470-3475. doi: 10.1073 / pnas.1721572115 .