Исследователи разработали экзоскелетную перчатку, которая может помочь пианистам совершенствовать технику игры без риска травм, связанных с чрезмерными тренировками.
Новые подходы к обучению
Вдохновившись традиционными методами преподавания, команда ученых из Sony Computer Science Laboratories в Токио создала устройство, способное управлять движением отдельных пальцев, помогая музыкантам осваивать сложные движения. Эта технология может стать решением для преодоления «потолка навыков» и повышения уровня мастерства без необходимости многократного повторения упражнений.
По словам исследователей, всего 30 минут занятий с экзоскелетом могут повысить скорость игры у профессиональных пианистов.
Проблема «потолка навыков»
Совершенствование в игре на музыкальном инструменте требует интенсивной практики, но одного только многократного повторения может быть недостаточно. Исследования показывают, что обучение объясняет лишь часть процесса становления эксперта, а длительные тренировки могут приводить к эффекту плато, когда дальнейший прогресс становится затруднительным.
Обычные методы сенсомоторного обучения, такие как визуальная тренировка или пассивные движения с помощью роботов, помогают в освоении базовых навыков, но их влияние на развитие сложных моторных умений, например, виртуозной игры на пианино, остается малоизученным.
Исследование влияния экзоскелета
Чтобы понять, может ли роботизированная перчатка способствовать развитию высокоуровневых навыков, ученые протестировали ее на профессиональных пианистах. Устройство обеспечивало независимое сгибание и разгибание каждого пальца, позволяя музыкантам испытывать новые, ранее не практиковавшиеся движения с высокой скоростью.
Результаты эксперимента показали, что после использования экзоскелета максимальная скорость игры на клавишах увеличивалась. Причем эффект распространялся и на другую, нетренированную руку, что свидетельствует о межручной передаче навыков. В то же время тренировка с медленными или простыми движениями не давала значительных улучшений, подчеркивая важность именно быстрого и сложного моторного опыта.
Дополнительные исследования с применением транскраниальной магнитной стимуляции (TMS) выявили изменения в кортико-спинальной системе, связанные с улучшением моторных навыков. У музыкантов наблюдалась лучшая координация мышц, характеризующаяся более ранними и менее интенсивными всплесками активности, что способствовало эффективности движений.
По мнению ученых, результаты эксперимента демонстрируют огромный потенциал экзоскелетных технологий в развитии двигательных навыков. Этот метод позволяет осваивать движения, недоступные в обычных условиях, и открывает новые горизонты в обучении профессиональных музыкантов.
Подробности исследования опубликованы в журнале Science Robotics.
