Il sistema VR-Brain Tracker si basa sul paradigma del MOT (Multiple Object Tracking)

Dalla ricerca scientifica

Il monitoraggio multiplo di oggetti in movimento (MOT) è un compito comunemente usato per studiare e allenare l’attenzione visiva umana e la capacità di memoria.

Le persone mostrano un modello distintivo di successo e insuccesso negli esperimenti  di monitoraggio che è attribuita a:

1. Sistema di oggetti monitorati.
2. Tipologia di monitoraggio.
3. Strutture cognitive specializzate nel compito.

Il compromesso tra la velocità e il numero di oggetti monitorato, tuttavia, nasce solo dalla ripartizione di una risorsa cognitiva flessibile, che può essere formalizzata sia come Memoria e/o Attenzione.

Explaining human multiple object tracking as resource-constrained approximate inference in a dynamic probabilistic model.

Edward Vul, Michael C. Frank, and Joshua B. Tenenbaum Department of Brain and Cognitive Sciences Massachusetts Institute of Technology Cambridge, MA 02138

• Il MOT, o l’attenzione su oggetti in movimento, è un compito dinamico e molto faticoso  che valuta (attraverso il calcolo dell’indice attentivo) come una persona possa seguire oggetti in movimento per un breve periodo di tempo (Pylyshyn e Storm, 1988).
  
  
• L’accuratezza, o proporzione dei target correttamente individuati, è generalmente utilizzata per misurare le prestazioni nel MOT (Pylyshyn e.g., 2001, 2003) e si può rilevare dal calcolo dell’indice di attenzione.
  
  

• I diversi compiti del MOT  sono stati utilizzati per valutare:
• La capacità di attenzione (Alvarez e Franconeri, 2007; Horowitz e Cohen, 2010).
• I meccanismi di organizzazione percettiva (Yantis, 1992;. Scholl et al., 2001).
• La distribuzione dell’attenzione (Sears e Pylyshyn, 2000).
  
  

• Sebbene il  MOT sia un compito ad alta intensità di processamento che coinvolge l'attenzione, lconsiderando la selezione di oggetti, il loro tracciamento e i vari tipi di movimenti oculari, una serie di studi (Pylyshyn e Storm, 1988; Cavanagh e Alvarez, 2005) hanno illustrato che in media gli individui hanno una precisione di rilevamento dell’85% per due oggetti e quando il numero di elementi da monitorare aumenta, la precisione diminuisce drasticamente.
  
  
• Le capacità mentali sono molto difficili da misurare e tradizionalmente la conoscenza di un allenatore su ciò che accade nel cervello di un atleta fa riferimento ad opinioni personali. Tuttavia la misura delle prestazioni mentali sono di vitale importanza per comprendere i punti di forza e di miglioramento dell’atleta (T. Romeas et al 2016) il MOT rappresenta un paradigma di allenamento che consente di misurare le capacità percettive cognitive.
  
  
• È essenziale che i miglioramenti osservati in laboratorio si possano trasferire ad una situazione di gioco reale. Questo trasferimento si può verificare se l’allenamento cognitivo in laboratorio e l’allenamento sul campo coinvolgono processi cognitivi e reti neurali che si sovrappongono (Dahlin et al., 2008).
  
  
• Il MOT mette alla prova i limiti della concentrazione mentale sovraccaricando progressivamente in ciascun atleta la soglia della velocità del MOT. Attraverso una manipolazione basata su studi scientifici, il MOT aumenta le velocità di reazione, simulando situazioni di gioco sotto pressione ed aumentando la capacita attentiva durante sforzi prolungati come negli sport aerobici.
  
  
• Il MOT allena le abilità cognitive dell’atleta, migliorando l'attenzione, la velocità di elaborazione delle informazioni visive e la memoria di lavoro (Romeas et al. 2016).
  
  
• Allenando l’attenzione selettiva e la velocità di elaborazione di molteplici target in movimento si favorisce anche la capacità di decision making (Allen et al.,  2004; Verde e Bavelier, 2003; Zhang Yan e Yan Gang, 2009).
  
  
• ll MOT allena la visione periferica permettendo di effettuare una scansione molto più selettiva dell’ambiente. Questo fa attingere molte di più informazioni da tutta la scena, minimizzando gli elementi superflui. Molte ricerche sullo sport hanno stabilito che il potenziamento dell’attenzione periferica è un modo efficace per acquisire maggiore consapevolezza visiva. (Alvarez & Franconeri, 2007).
  
  
• Nello sport l'azione di anticipazione è il processo decisionale che rappresenta la capacità del cervello umano di estrarre informazioni contestuali significative dalla scena visiva, aspetto essenziale per le prestazioni di alto livello nello sport (Casanova, Oliveira, Williams, e Garganta, 2009). Esse sono in genere collegate ad abilità percettivo-cognitive dell’atleta.
  
  
• Attraverso il MOT viene stimolata la neuroplasticità cerebrale, ossia la capacità del cervello di riorganizzarsi formando nuove connessioni neurali. La neuroplasticità permette ai neuroni (cellule nervose) nel cervello di compensare lesioni e/o  malattia e adeguare la loro attività in risposta a situazioni nuove o ai cambiamenti nel loro ambiente. Diversi studi mostrano l’evidenza della plasticità del cervello a seguito di nuovi apprendimenti o lesioni (Draganski & May, 2008; Ptito, Kupers, Lomber, e Pietrini, 2012; Faubert e Sidebottom, 2012).  Con il MOT un elevato numero di reti neurali devono lavorare insieme durante l'esercizio, comprendendo l'integrazione di movimenti complessi, l’attenzione: dinamica, sostenuta, e distribuita e la memoria di lavoro (Romeas et al., 2016).
  
  
• Nell’allenare i processi percettivi e attentivi coinvolti nel processo decisionale si utilizzano compiti di allenamento percettivo-cognitivo di alto livello che includono l’attenzione dinamica,  sostenuta e distribuita, e la memoria di lavoro. L’allenamento con il MOT tridimensionale si è dimostrato efficace nel miglioramento dell'attenzione, della velocità di elaborazione delle informazioni visive e della memoria di lavoro. (T. Romeas et al. 2016).