Menneskehjernen reagerer forskjellig på bordtenniskamper mot menneskelige og maskinelle motstandere

Forskere ved University of Florida har funnet ut at hjernene til bordtennisspillere reagerer forskjellig når de spiller mot menneskelige motstandere sammenlignet med maskinelle motstandere. Studien, ledet av masterstudent Amanda Studnicki og hennes veileder, Daniel Ferris, en professor i biomedisinsk ingeniørkunst, hadde som mål å forstå hvordan hjernen vår responderer på kravene til høyhastighetsidretter som bordtennis og hvordan valget av motstander påvirker denne responsen.

Ferris forklarte betydningen av studien: “Mennesker som samhandler med roboter, vil være forskjellig fra når de samhandler med andre mennesker. Vårt langsiktige mål er å forsøke å forstå hvordan hjernen reagerer på disse forskjellene.”

Undersøkelse av nevrovitenskapen bak idrettsprestasjoner

Hjernens prestasjoner under idrettsaktiviteter har vært et emne for interesse for forskere i mange år. I komplekse, raskt gjennomførte idretter som bordtennis, kan forståelsen av hvordan hjernen prosesserer informasjon og kontrollerer bevegelser gi verdifulle innsikter i idrettstreningsmetoder og utviklingen av mer effektive treningsmetoder.

Dette forskningen har også implikasjoner for fremtiden til menneske-robot-samhandling, ettersom roboter blir mer vanlige og sofistikerte i ulike aspekter av menneskeliv. Forståelsen av hjernens respons til robotiske motparter kan hjelpe med å gjøre kunstige følgesvenner mer naturalistiske og forbedre deres integrasjon i våre daglige liv.

For å undersøke hjernens respons under bordtenniskamper, brukte Studnicki og Ferris en hjernescannekappe utstyrt med 240 elektroder. Dette tillot dem å fokusere på parieto-occipitalkortex, regionen som er ansvarlig for å omdanne sanseinformasjon til bevegelse. De registrerte hjernens aktivitet hos spillere mens de spilte mot både menneskelige motstandere og en ballserveringsmaskin.

Studnicki sa: “Vi ønsket å forstå hvordan det fungerte for komplekse bevegelser som å spore en ball i rommet og interceptere den, og bordtennis var perfekt for dette.”

Synkronisering vs. desynkronisering: Hjernens respons til forskjellige motstandere

Forskerne observerte at når de spilte mot en annen menneske, spillernes nevroner arbeidet i samklang, og viste synkronisering. I motsetning til dette, når de spilte mot en ballserveringsmaskin, var nevronene i hjernene deres ikke alignert med hverandre, og ledet til desynkronisering.

Ferris forklarte forskjellen: “Hvis vi har 100 000 mennesker i et fotballstadion og de alle sammen heier sammen, det er som synkronisering i hjernen, som er et tegn på at hjernen er avslappet. Hvis vi har de samme 100 000 menneskene, men de alle sammen snakker med vennene sine, de er opptatt, men de er ikke i samklang. I mange tilfeller er desynkroniseringen et tegn på at hjernen gjør mange beregninger i stedet for å sitte og idle.”

Laget mistenker at spillernes hjerner var mer aktive mens de ventet på robotiske servere fordi maskiner ikke gir noen signaler om hva de skal gjøre neste. Denne forskjellen i hjerneprosessering antyder at trening med en maskin kanskje ikke tilbyr den samme erfaringen som å spille mot en ekte motstander.

Fremtiden til maskinassistert idrettstreningsmetoder

Selv om studien fremhever forskjellene i hjernens aktivitet når de møter menneskelige og maskinelle motstandere, forkaster den ikke verdien av maskinassistert trening. Studnicki tror at maskiner vil fortsette å spille en viktig rolle i idrettstreningsmetoder: “Jeg ser fremdeles en stor verdi i å øve med en maskin. Men jeg tror maskinene vil utvikle seg i de neste 10 eller 20 årene, og vi kan se mer naturalistiske atferd for spillere å øve mot.”

Ettersom teknologien utvikler seg, er det sannsynlig at maskiner vil bli mer i stand til å etterligne menneskelig atferd og gi mer realistiske treningsopplevelser. Ved å forstå nyansene i menneskehjernens aktivitet i respons til forskjellige motstandere, kan forskere bidra til utviklingen av mer effektive treningsmetoder og forbedre innsikt i idrettsprestasjoner.