VIDEO: Električni udari za bolje VR učenje kirurgije

Istraživači sa Sveučilišta John Hopkins u SAD-u razvili su metodu poboljšanja načina na koji liječnici uče kirurške vještine u virtualnom okruženju kako bi se njihove naučene vještine učinkovitije prenijele u scenarij stvarnog života.

"Trening u virtualnoj stvarnosti nije isto što i trening u stvarnom okruženju, a prethodnim smo istraživanjima pokazali da može biti teško prenijeti vještinu naučenu u simulaciji u stvarni svijet", rekao je Jeremy Brown, jedan od autora novog istraživanja. Zaključili smo da su ljudi u studiji u kojoj smo im tijekom VR treninga davali blagu električnu stimulaciju, bili u mogućnosti prenijeti vještine iz virtualne stvarnosti u stvarni svijet mnogo lakše nego bez stimulacije."

Pod stimulacijom Brown misli na električnu struju koja se isporučuje u mali mozak, dio mozga koji ima ključnu ulogu u učenju temeljenom na greškama.

Do sada je u istraživanjima već korištena neinvazivna moždana stimulacija (NIBS), s ciljem poboljšanja motorike u učenju. Jedan oblik NIBS-a, onaj koji je korišten u novoj studiji, je anodna transkranijalna stimulacija istosmjernom strujom (atDCS), odnosno primjena konstantne električne struje na određena područja mozga. Anodna stimulacija depolarizira neurone, povećavajući vjerojatnost pojave akcijskog potencijala, brzog slijeda promjena napona. Akcijski potencijal i kasnije oslobađanje neurotransmitera omogućuju jednom neuronu komunikaciju s drugima.

Istraživači su regrutirali 36 sudionika, 17 žena i 19 muškaraca, prosječne dobi od 27 godina. Nitko od njih nije imao prethodnog iskustva s laparoskopijom, robotskom kirurgijom ili bilo kojim drugim teleoperacijskim uređajem.

Svaki je zamoljen da izvede složeni zadatak vizualnomotorne kirurške obuke u stvarnom ili virtualnom okruženju i zatim se prebaci u suprotno okruženje. Zadatak je uključivao provlačenje zakrivljene kirurške igle kroz tri prstena s radijusom od 2 mm raspoređenim u koracima od 45 stupnjeva unutar okomite ravnine. 'Pravo' okruženje za obuku u kontekstu ove studije značilo je obavljanje zadatka pomoću da Vinci Research Kita (dVRK), istraživačkog robota otvorenog koda, koji se koristi za kontrolu kirurških instrumenata, kao što možete vidjeti u ovom videu.

Sudionici su primili ili atDCS ili lažnu cerebelarnu stimulaciju tijekom zadatka treninga, koji su morali izvesti s tri brzine: brzom, srednjem i sporom. Dok su svi sudionici pokazali poboljšanje u odnosu na početnu vrijednost, skupine koje su primale cerebelarni DCS pokazale su značajno poboljšan prijenos vještina iz virtualnog u stvarno okruženje pri velikim i umjerenim brzinama, dok skupine koje su primale lažnu stimulaciju nisu.

Istraživači kažu da bi potvrda njihovih nalaza korištenjem većeg uzorka mogla značajno utjecati na programe obuke robotske kirurgije. Poboljšanje prijenosa vještina putem NIBS-a moglo bi ubrzati vrijeme obuke i skratiti krivulju učenja. Osim obuke kirurga, pristup bi mogao pomoći u stjecanju vještina u drugim industrijama ili učenju općenito.