10 fascinerende ontdekkingen uit NeuroTracker -onderzoek

NeuroTracker wordt al meer dan tien jaar door neurowetenschappers wereldwijd gebruikt in onafhankelijk onderzoek. Diverse onderzoeksmethoden hebben geleid tot fascinerende inzichten in de manier waarop de hersenen de menselijke prestaties en het welzijn beïnvloeden. Deze lijst met de 10 meest interessante ontdekkingen van het NeuroTracker team laat zien hoe deze ogenschijnlijk eenvoudige vorm van cognitieve training een uniek inzicht kan bieden in de hersenfunctie en de menselijke cognitieve vaardigheden op vele verrassende manieren kan verbeteren. Veel leesplezier!

1. 'Het verbeteren van de cognitieve functie door middel van perceptueel-cognitieve training'

Het eerste onderzoek op onze lijst, deze baanbrekende NeuroTracker studie, maakte gebruik van qEEG (kwantitatief elektro-encefalogram) om daadwerkelijke veranderingen in de neuro-elektrische hersenfunctie te onderzoeken. qEEG werkt door cycli van hersenfrequenties te meten, wat enorme hoeveelheden data oplevert. Gezonde universiteitsstudenten werden geselecteerd als deelnemers aan de studie. Zij voltooiden 36 gedistribueerde NeuroTracker -sessies met qEEG-metingen vóór en na de training, evenals gestandaardiseerde neuropsychologische assessments, om veranderingen in de hersenfunctie te isoleren die specifiek verband hielden met de trainingsinterventie.

De studenten verhoogden hun NeuroTracker snelheidsdrempelwaarden met bijna 100%, wat een sterke leerrespons aantoont. De neuropsychologische assessments lieten een duidelijke en brede overdracht naar hogere cognitieve functies zien, waaruit blijkt dat deze vorm van training de aandacht, de informatieverwerkingssnelheid en het werkgeheugen kan verbeteren.

Wellicht het meest interessant waren de positieve veranderingen die werden waargenomen in de gedetailleerde qEEG-gegevens. Deze gegevens lieten positieve en aanhoudende toenames zien in verschillende soorten hersengolven, ook in hersengebieden buiten de visuele centra, vergelijkbaar met de effecten van het ADHD-medicijn Ritalin. Dit betrof met name de frontale kwabben, waar executieve functies en besluitvormingsvermogen zetelen.

Deze studie toonde voor het eerst aan dat een abstracte visuele trainingstaak een brede en significante overdracht kan hebben naar niet-visuele hersenfuncties.

Lees het onderzoek hier.

2. 'De prestaties bij de 3D-taak voor het volgen van meerdere objecten verbeteren de nauwkeurigheid van de besluitvorming bij het passen van passes bij voetballers'

Verre transfer in de topsport is notoir zeldzaam. In een meta-analyse door Duitse sportwetenschappers van 1692 studies naar perceptueel-cognitieve training, werd alleen deze studie als betrouwbaar bewijs voor verre transfer beschouwd. In deze NeuroTracker -controle- + placebo-studie verbeterde slechts 3 uur NeuroTracker -training de besluitvorming bij het passen in competitief voetbal met +15%, waardoor het aantal passfouten met maar liefst 40% afnam.

De prestaties in het competitieve voetbal werden objectief beoordeeld door professionele coaches in een dubbelblinde setting aan de hand van video-opnames. Daarnaast voerden de voetballers zelf ook zelfbeoordelingen uit, waarbij de beoordelingen van de met NeuroTracker getrainde groep opvallend goed overeenstemden. Interessant genoeg meende de placebogroep, die getraind was met 3D-video's van FIFA-wedstrijden, ook vooruitgang te hebben geboekt, maar de coaches zagen geen verbetering.

Een andere interessante bevinding is dat NeuroTracker een abstracte en neutrale trainingstaak is, ontworpen om cognitieve vaardigheden op te bouwen die essentieel zijn voor menselijke prestaties. In tegenstelling tot traditionele sportwetenschappelijke opvattingen, die stellen dat effectieve training een hoge mate van taakgelijkenis vereist voor de uiteindelijke prestatie, toonde deze studie aan dat het trainen van fundamentele mentale vaardigheden wellicht de meest effectieve manier is om succes te behalen.

‍Lees het onderzoek hier.

3. 'Eerdere perceptueel-cognitieve training vergroot de mentale weerstand tijdens acute fysieke vermoeidheid bij professionele rugbyatleten'

Iedereen die ooit heeft deelgenomen aan slopende teamsportwedstrijden zoals rugby, voetbal, American football, enzovoort, weet maar al te goed dat wanneer fysieke vermoeidheid toeslaat in de latere fasen van een wedstrijd, er verrassend vaak mentale fouten insluipen die tot verlies van de wedstrijd leiden. Net als bij militaire prestaties in het veld, is het algemeen bekend dat vermoeidheid een negatieve invloed heeft op ons vermogen om gefocust te blijven en goede beslissingen te nemen.

Deze studie onderzocht of deze fysiek geïnduceerde effecten op de cognitie geminimaliseerd kunnen worden door middel van training in mentale veerkracht. Hiervoor werden twee groepen rugbyspelers van topniveau getest. De eerste groep was ongetraind met behulp van NeuroTracker, terwijl de tweede groep vooraf getraind was (15 sessies). Beide groepen werden vervolgens tot uitputting gedreven op een hometrainer, waarbij ze een hartslag van minimaal 80% van hun maximale hartslag aanhielden. In een actief vermoeide toestand vulden ze een NeuroTracker baselinemeting in, met verrassende resultaten.

Zoals verwacht daalde de cognitieve prestatie van de ongetrainde groep dramatisch, met een effectief verlies van ongeveer 30% van hun situationeel bewustzijn. De vooraf getrainde rugbyspelers vertoonden daarentegen vrijwel geen verlies van NeuroTracking-prestaties (-0,03%). Deze verkennende studie toonde aan dat bij topsporters het menselijk brein snel getraind kan worden om opmerkelijk bestand te zijn tegen de negatieve effecten van fysieke vermoeidheid.

Lees het onderzoek hier.

4. 'Effecten van 3D-tracking van meerdere objecten op de reactietijd bij de start van zwemmers van het universiteitsteam van Victoria'

Bij atletische reactietijden denken we vaak aan lenige fysieke vaardigheden. De snelheid waarmee de hersenen sensorische signalen verwerken, is echter een belangrijke factor in sporten waar het verschil tussen winnen en verliezen vaak in honderdsten of duizendsten van een seconde wordt bepaald. Zwemmen is zo'n sport waar het verrassend vaak voorkomt dat medailles worden beslist in minder tijd dan een oogknipper. Professionele zwemmers besteden daarom veel trainingstijd aan het verbeteren van hun reactietijd vanaf het startblok, om zo die cruciale milliseconden van hun eindtijd af te halen.

Om die reden selecteerden onderzoekers van de Universiteit van Victoria topsporters in het zwemmen (waaronder een wereldkampioen) voor NeuroTracker training. Het doel was om te onderzoeken of deze training hun sensorische verwerkingstijd bij het startschot kon verbeteren. Met behulp van de nieuwste technologie om de reactietijd bij de start nauwkeurig te meten, werden ongetrainde zwemmers vergeleken met NeuroTracker getrainde zwemmers in duiktests vóór en na de training.

De controlegroep vertoonde verwaarloosbare veranderingen, terwijl de NeuroTracker getrainde groep na de training een significante verbetering in reactietijd liet zien. Hoewel dit slechts een verschil van een tiende van een seconde betrof, betekende het een verbetering van 11% in reactietijd. Dit is veel substantiëler dan bij traditionele, intensieve trainingsprogramma's, en bovendien duurde deze training slechts 90 minuten.

In een vervolgonderzoek door de hoofdonderzoekerdat deze verandering van 0,1 seconde in de wedstrijdresultaten ertoe zou hebben geleid dat er tussen de Olympische Spelen van 1972 en 2004 maar liefst 65 Olympische medailles van eigenaar zouden zijn gewisseld bij de sprintnummers (50 m – 200 m)!

‍Lees het onderzoek hier.

5. 'Het verbeteren van het leerproces in een perceptueel-cognitief trainingsparadigma met behulp van EEG-neurofeedback'

Neuropsycholoog en neurofeedbackexpert Brendan Parsons werkte samen met NeuroTracker de uitvinder professor Faubert om te onderzoeken of NeuroTracker kon worden versneld met een nieuwe 'gesloten-lus'-benadering van cognitieve training. Het doel was om realtime neurofeedback te gebruiken om de leerreacties iteratief en van moment tot moment te versterken tijdens de daadwerkelijke NeuroTracker training.

Het idee is dat als je feedback gebruikt om de oefening nauwkeuriger en sneller aan te passen aan de behoeften van een gebruiker, dit een veranderde cognitieve toestand teweegbrengt. Vervolgens kan de feedback herhaaldelijk worden gebruikt om de training continu en met steeds grotere nauwkeurigheid aan te passen, om zo een nabije ontwikkelingszone te bevorderen. Het belangrijkste voordeel van dit concept is de snelle aanpassing in de tijd, gebaseerd op het reactievermogen van een persoon, ongeacht de variabiliteit in diens cognitieve toestand.

Deze studie maakte specifiek gebruik van bepaalde hersengolfpatronen om betrouwbaar te detecteren wanneer iemands aandacht afdwaalt tijdens de NeuroTracker taak, of wanneer die persoon de doelen uit het oog verliest. Op dat moment trad een automatische heroriëntatietechniek in werking, waarbij de software als het ware zei: 'Hé, je moet je nu opnieuw concentreren - dit zijn je doelen', op elk exact moment dat er een moment van aandachtsverlies was.

Met een trainingsperiode van 30 sessies leverde deze methode superieure leerresultaten op in vergelijking met conventionele NeuroTracker training, die al zeer effectief is. Een actieve controlegroep die gebruikmaakte van schijn-neurofeedback (willekeurige signalen) sloot placebo-effecten uit. Deze studie bracht voor het eerst het synergetische potentieel aan het licht van het combineren van actieve cognitieve training met closed-loop neurofeedback.

Lees het onderzoek hier. ‍

6. 'Onderzoek naar het trainingseffect van de driedimensionale taak voor het volgen van meerdere objecten op thuiswonende ouderen'

vallen bij ouderen een grote bedreiging vormt voor de gezondheid en het welzijn op de lange termijn na een blessure. Klinisch onderzoek in Japan onderzocht of evenwichtsstoornissen en het valrisico verminderd konden worden door een cognitieve interventie van drie uur met NeuroTracker -training. Vóór en na de training ondergingen actieve deelnemers en controldeelnemers (bewoners van een verpleeghuis) een uitgebreide reeks gevalideerde valrisicobeoordelingen.

Over het algemeen verbeterden de actieve deelnemers hun NeuroTracker scores aanzienlijk (+32% toename in snelheidsdrempels), wat een duidelijke leerreactie voor deze taak op oudere leeftijd aantoont. De NeuroTracker groep boekte ook aanzienlijke tot grote vooruitgang bij de posttests op de Trail Making Test A, de 5-meter looptest, de Timed Get-up and Go-test en de Functional Reach Test. De controlegroep daarentegen vertoonde een matige of aanzienlijke achteruitgang bij alle tests, met uitzondering van de 5-meter looptest.

Omdat deze metingen sterk correleren met voorspellingen van valpartijen, suggereert dit onderzoek dat dergelijke risico's aanzienlijk kunnen worden verlaagd met een korte cognitieve training. Het sluit ook aan bij ander NeuroTracker onderzoek dat aantoont dat hersenfunctie en motorische coördinatie nauw met elkaar verbonden zijn.

Lees het onderzoek hier (in het Japans).

7. 'Professionele atleten beschikken over buitengewone vaardigheden om snel complexe en neutrale dynamische visuele scènes te leren.'

De laatste vier studies op deze lijst richten zich uitsluitend op de beoordeling van cognitieve vaardigheden (en niet op de overdracht van trainingseffecten), maar bieden desondanks een fascinerend inzicht in de werking van het menselijk brein. In deze baanbrekende studie, die op de homepage van Nature.com werd gepubliceerd, professor Faubert de hypothese te testen dat topsporters aan de top staan ​​omdat hun hersenen hyperplastisch zijn.

Neuroplasticiteit, het vermogen van onze hersenen om effectief nieuwe neurale verbindingen te leggen en zo het leerproces te verbeteren, is niet statisch – het kan per individu en per levensfase verschillen. Omdat NeuroTracker nauwelijks beïnvloed wordt door techniek of oefening, bieden verbeteringen in snelheidsdrempels een betrouwbare maatstaf voor de functionele leerrespons. Deze respons is via qEEG-onderzoek ook gecorreleerd aan de mate van neuroplasticiteit.

In totaal werden 175 professionele topatleten (NHL, EPL en Top 14 Rugby) en amateur-topatleten (NCAA) beoordeeld op hun leervermogen gedurende 15 NeuroTracker sessies. Daarnaast werden ook niet-sportieve universiteitsstudenten beoordeeld. Omdat de NeuroTracker taak relatief abstract en niet-contextspecifiek is, weerspiegelen de verschillen in leervermogen verschillen in hersenfunctie, en niet zozeer een zekere mate van bekendheid met de taak.

Professionele topspelers lieten een veel hoger startniveau zien, terwijl amateurs en studenten op een vergelijkbaar niveau begonnen. Zelfs met zulke hoge startniveaus verbeterden de snelheidsdrempels van professionele topspelers echter veel sneller dan die van amateurs, die op hun beurt weer veel sneller vooruitgang boekten dan universiteitsstudenten.

in de media verschenen internationaal, toonden aan dat topsporters verre van het stereotype van 'domme sporters' zijn, maar juist een uitzonderlijk hoge mate van neuroplasticiteit bezitten. Verder onderzoek is nodig, maar deze studie suggereert dat een zeer adaptief brein dat snel nieuwe taken kan leren, een van de belangrijkste voorwaarden kan zijn om een ​​topsporter te worden.

Lees het onderzoek hier. ‍

8. 'De snelheid van het visueel volgen van objecten is gerelateerd aan basketbalspecifieke prestatiemetingen bij NBA-spelers'

Deze vrij eenvoudige studie onderzocht of cognitieve tests de statistische prestaties van een NBA-team gedurende een seizoen konden voorspellen. Slechts één NeuroTracker sessie van 6 minuten werd aan het begin van het seizoen als referentiepunt gebruikt om te zien of deze meting correleerde met de officiële NBA-prestatiestatistieken.

De verhouding tussen assists en turnovers, steals en turnovers correleerden sterk met de snelheidsdrempels NeuroTracker (Visual Tracking Speed). Achterspelers presteerden het meest waarschijnlijk beter dan voorspelers wat betreft de verhouding tussen assists en turnovers, en dit was met name het geval bij hogere NeuroTracker baselines. Kortom, hoe hoger de NeuroTracker baseline na één sessie, hoe groter de kans dat NBA-basketballers verschillende stimuli op het basketbalveld waarnemen en erop reageren, wat resulteert in meer positieve acties.

Lees het onderzoek hier.

9. 'Perceptueel-cognitieve en fysiologische beoordeling van de trainingseffectiviteit'

In een gezamenlijk onderzoeksproject bundelden het Faubert Lab, het Operator Performance Lab van de Universiteit van Iowa, de Universiteit van Montrealen Rockwell Collins (een bedrijf gespecialiseerd in avionica en simulatietraining) hun expertise om een ​​innovatieve manier te ontwikkelen voor het beoordelen van de mentale belasting van het vliegen.

In een experimentele combinatie van mens-machinetechnologie was een Aero Vodochody L-29 straalvliegtuig uitgerust met een NeuroTracker systeem in het dashboard, en de piloten waren voorzien van oogvolg- en ECG-apparatuur.

Het doel van de opstelling was om straaljagerpiloten drie verschillende moeilijkheidsgraden van vliegmanoeuvres te laten uitvoeren, zowel in gesimuleerde als in echte vluchten. Tijdens deze manoeuvres voerden de piloten NeuroTracker uit als secundaire taak om te meten hoeveel 'overgebleven cognitieve capaciteit' er overbleef na de eisen van het besturen van het straalvliegtuig. Zoals verwacht, waren echte vluchten veel veeleisender dan gesimuleerde vluchten, maar alleen voor de moeilijkere manoeuvres zoals barrel rolls. Voor de moeilijkste vliegtaken was de overgebleven cognitieve capaciteit tijdens de echte vlucht bijna volledig benut, terwijl deze in de simulator nauwelijks werd belast.

Deze innovatieve studie toonde de beperkingen aan van gesimuleerde training voor vliegvaardigheden, die de hoge mate van fysieke belasting voor zowel lichaam als geest van een echte straalvliegtuigvlucht mist.

Lees het onderzoek hier.

10. 'Rijsimulatorscenario's en -maatregelen om risicovol rijgedrag nauwkeurig te evalueren: een vergelijkende studie van verschillende leeftijdsgroepen bestuurders'

Onze laatste studie in deze lijst combineerde een standaard NeuroTracker -basismeting met zeer geavanceerde beoordelingen van gesimuleerde rijvaardigheden. 115 bestuurders van verschillende leeftijden en met verschillende rijervaring namen deel aan gesimuleerde rijtests van 2 uur. Deze tests omvatten een lage, gemiddelde en hoge rijbelasting, inclusief blootstelling aan willekeurige risicovolle situaties. Elke deelnemer werd beoordeeld op 18 verschillende aspecten van specifieke rijvaardigheden.

Uit de analyse bleek dat NeuroTracker scores een zeer goede voorspeller waren van de algehele rijprestaties, en, enigszins verrassend, veel betrouwbaarder dan leeftijd of rijervaring. Misschien wel het belangrijkste was dat lagere NeuroTracker basiswaarden effectief een verhoogd risico op ongelukken voorspelden. Meer specifiek NeuroTracker -gegevens de stuursnelheid en de afstand waarop grote stuurreacties werden gemaakt om ongelukken te voorkomen.

De bevindingen, die in andere studies zijn bevestigd, tonen aan dat een eenvoudige en abstracte cognitieve beoordeling een waardevolle maatstaf kan zijn voor de verkeersveiligheid bij verschillende soorten bestuurders.

Lees het onderzoek hier.

Als je meer wilt weten over NeuroTracker -onderzoek, bekijk dan onze wetenschappelijke samenvattingen.

‍