Tehnoloogia on nüüdseks haridusse juurdunud ning tulemused näitavad, et see mõjutab positiivselt õppimise ja õpetamise meetodeid (Dübel jt 2014). AR/VR-tehnoloogia võimaldab pakkuda simuleeritud kogemusi, mis asendavad ajutiselt või püsivalt mõningaid praktilise õpetuse komponente (Bakharia jt 2016). AR pakub tõhusat viisi mudeli visualiseerimiseks, nii et aju mudel saab AR-ist kõige rohkem kasu.  

Joonis 10. Täiendatud reaalsuse juhendamine neurokirurgias, allikas: Si jt, 2019.

Viimastel aastatel on täiendatud reaalsus (AR) kujunenud hariduses ja neuroteadustes muutlikuks tööriistaks, pakkudes uusi võimalusi keerukate bioloogiliste süsteemide visualiseerimiseks ja nendega suhtlemiseks. Üks paljulubav rakendusala on ajuaktiivsuse uurimine, kus AR võib ületada lõhe abstraktsete närviprotsesside ja käegakatsutavate õpikogemuste vahel. AR võimaldab anatoomiliste struktuuride ja ajufunktsioonide reaalajas, ruumilist visualiseerimist, suurendades õppijate kaasatust ja arusaamist (Bacca jt, 2014; Radu, 2014). Neuroteaduste hariduse kontekstis, eriti nooremate õppijate seas, pakuvad AR-rakendused nagu Brainapse innovaatilist lähenemist närvimehhanismide mõistmiseks, kattes digitaalseid ajumudeleid ajuaktiivsuse ja kognitiivsete funktsioonide animatsioonidega.

See on kooskõlas Kucuk jt (2016) leidudega, kes teatasid, et AR-põhised õpikeskkonnad parandavad oluliselt õpilaste kontseptuaalset arusaamist ja motivatsiooni loodusainetes. Lisaks toob Billinghurst jt (2015) uurimus esile AR-i potentsiaali toetada kehastatud õppimist, kus kasutajad suhtlevad aktiivselt aju funktsioonide ruumiliste ja ajaliste esitustega. AR-i lõimimisega neuroteaduste õpetamisse uurime, kuidas need tehnoloogiad võivad parandada õpilaste võimet mõista aju anatoomia ja kognitiivsete protsesside põhikontseptsioone ning suurendada huvi STEM-valdkondade vastu.

Brainapse on interaktiivne haridusäpp, mis kasutab täiendatud reaalsust (AR), et tuua inimese aju ellu. Ühendades 3D anatoomilised mudelid reaalse keskkonnaga, pakub rakendus õpilastele kaasahaaravat viisi aju struktuuride, närviradade ja kognitiivsete funktsioonide uurimiseks. See muudab abstraktsed bioloogilised mõisted käegakatsutavateks õpikogemusteks, olles eriti väärtuslik noorematele õppijatele või neile, kes on neuroteadustega alles alustamas. Tänu visuaalsele selgusele ja kaasahaaravale disainile avab Brainapse uusi võimalusi interaktiivseks, uudishimu põhjal juhitud õppimiseks nii klassiruumis kui ka väljaspool seda.

Allolev pilt demonstreerib täiendatud reaalsuse kasutamist inimese kolju kolmemõõtmeliseks visualiseerimiseks. Brainapse’i abil saavad õpilased uurida kolju anatoomilist struktuuri, mis koosneb koljust ja alalõuast. See interaktiivne visualiseerimine aitab õppijatel mõista kolju kaitsvat rolli ja selle tähtsust aju kaitsmisel, parandades ruumilist taju ja mälu tänu kaasahaaravale tehnoloogiale.

Joonis 11. Brainapse rakendus

Alloleval vaatel on kujutatud suuraju, keskendudes oimukoorele, mis on oluline piirkond kuulmisinformatsiooni töötlemiseks ja mälu kujunemiseks. AR-i abil saavad õpilased otse suhelda ajus sildistatud osadega, soodustades funktsionaalse neuroanatoomia sügavamat mõistmist. Sellised interaktiivsed elemendid on parandanud teadmiste omandamist ja õppijate motivatsiooni loodusteaduste õpetamisel (Kucuk jt, 2016).

Rakendus toob esile somatosensoorse assotsiatsioonikorteksi, mis asub kiirusagaras. See piirkond integreerib ja tõlgendab erinevatest meeleelunditest tulevat sensoorset infot. Täiendatud reaalsus muudab selle mõiste õpilaste jaoks konkreetsemaks, esitades seda reaalses kontekstis ja võimaldades kogemuslikku õppimist, mis toetab mitme meele kaasamist (Bacca jt, 2014).

See visualiseerimine keskendub eesajukoorele, mis on tuntud oma rolli poolest planeerimises, otsuste tegemises, loovuses ja emotsioonide reguleerimises. Brainapse võimaldab õppijatel seostada kognitiivseid funktsioone nende anatoomiliste asukohtadega, luues võimsa õpikogemuse, mis seob bioloogiat käitumisega, mida toetavad AR-iga rikastatud loodusteaduste õppimise uuringud (Billinghurst jt, 2015).

See stseen viib õpilased mikroskoopilisse vaatesse närvikoesse, kujutades neuroneid ja gliiarakke dünaamilises 3D-keskkonnas. Virtuaalselt aju rakulisse maailma astudes mõistavad õppijad närviside ja koe organiseerituse keerukust – kogemust, mida on raske ainult õpikute abil edasi anda (Radu, 2014).

Rakendus Brainapse pakub ainulaadset võimalust toetada selle koolitusühiku õpieesmärke, Valgus ja aju: neuronite ja valguse tundlikkuse uurimine, juhatades õpilasi visuaalselt läbi aju struktuuri, funktsioonide ja närvikomponentide. Kuigi rakendus ei simuleeri otseselt valguse tundlikkust, pakub see selget ja interaktiivset visualiseerimist aju võtmevaldkondadest, mis on seotud sensoorse töötlemisega, nagu kuklasagar (mis vastutab nägemistaju eest) ja närvivõrgustikud