乒乓球脑筋急转弯:对阵机器人使我们的大脑更加努力工作

她的高中网球队的队长在大学和大学的四年资深网球,阿曼达Studnicki多年来一直为这一刻的培训。

她现在要做的是想小。像乒乓球小。

数周,Studnicki,佛罗里达大学的研究生,和上涨数十名球员在场上一个乒乓球。对手长着科幻的面貌,这一顶电极把他们的脑袋流进入背包与Studnicki或ball-serving机器。cyborg Studnicki看起来是至关重要的目标:了解我们的大脑如何对高速运动的强烈要求如表取代温网有什么不同机器的对手。

Studnicki和她的顾问丹尼尔·费里斯发现乒乓球运动员的大脑的反应非常不同与人类或机器的对手。面对不可思议的球机,玩家的大脑炒自己的预期下一个服务。而明显的线索,是一个人的对手是服务,神经元一起哼着,看似自信他们的下一步行动。

研究结果,发表在《华尔街日报》eNeuro,对运动训练产生影响,这表明人类对手提供一个现实主义,不能取代机器助手。机器人变得更加普遍和复杂,理解我们的大脑的反应可能有助于使我们的人工伴侣更自然。

“机器人越来越无处不在。你有像波士顿动力公司是制造机器人,可以与人类和其他公司正在建设社会辅助机器人帮助老人,”费里斯说,佛罗里达大学生物医学工程教授。“人类与机器人互动将是不同的,当他们与他人互动。我们的长期目标是试图理解大脑对这些差异。”

摩天的实验室一直研究大脑的反应视觉线索和运动的任务,就像走路和跑步。他希望升级到研究复杂,快节奏的行动Studnicki时,与她的网球背景,加入了研究小组。所以实验室决定网球是最完美的运动来解决这些问题。但超大号的动作特别高反手serves-proved新兴技术的障碍。

“所以我们爬下来,乒乓球,问同样的问题我们以前打网球,”费里斯说。研究人员还来弥补小乒乓球的运动。所以摩天Studnicki翻倍120年典型的脑部扫描电极帽,每个奖金电极提供快速的头部动作的控制在一个表网球匹配。

与所有这些电极扫描的大脑活动的球员,Studnicki和摩天能够收听感官信息转化为运动的大脑区域。这个地区被称为parieto-occipital皮层。

“你所有senses-visual前庭,听觉和它给信息创建你的运动计划。简单任务的研究很多,如达到和把握,但是都是静止不动的,”Studnicki说。“我们想了解这工作的复杂运动跟踪一个球在空间和拦截它,和乒乓球是完美的。”

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研究人员分析了几十个小时的比赛Studnicki和球机。与另一个人,比赛时球员的神经元在一起工作,就像他们都说着同样的语言。相反,当玩家面对ball-serving机器,他们大脑中的神经元彼此不一致。在神经科学的世界里,这种缺乏对齐称为失调。

“如果我们有100000人在一个足球场和他们一起欢呼,就像大脑中的同步,这是一种大脑放松“摩天说。“如果我们有相同的100000人,但他们都与他们的朋友,他们很忙,但他们不同步。在很多情况下,失调是一个迹象表明大脑是做了很多计算而不是坐着空转。”

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团队怀疑球员的大脑非常活跃在等待机器人因为机器服务没有提供线索的下一步要做什么。清楚的是,我们的大脑过程这两个非常不同的经历,这表明训练机器可能不提供相同的经验,与一个真正的对手。

“我仍然看到很多练习的价值与一台机器,“Studnicki说。“但是我认为机器要发展在未来10年或20年,我们可以看到更多玩家实践对自然的行为。”