Pirmais smadzeņu sociālais tīkls ļauj trim cilvēkiem nodot domas viens otra galvām

Spēja sūtīt domas tieši uz citas personas smadzenēm ir zinātniskās fantastikas saturs. Vismaz agrāk tā bija.

Pēdējos gados fiziķi un neirozinātnieki ir izstrādājuši virkni rīku, kas spēj uztvert noteikta veida domas un pārraidīt informāciju par tām citām smadzenēm. Tas ir padarījis komunikāciju starp smadzenēm par realitāti.

Šie rīki ietver elektroencefalogrammas (EEG), kas reģistrē elektrisko aktivitāti smadzenēs, un transkraniālo magnētisko stimulāciju (TMS), kas var pārraidīt informāciju smadzenēs.

2015. gadā Andrea Stocco un viņa kolēģi Vašingtonas Universitātē Sietlā izmantoja šo rīku, lai savienotu divus cilvēkus, izmantojot smadzeņu–smadzeņu saskarni. Pēc tam cilvēki spēlēja 20 jautājumu veida spēli.

Acīmredzams nākamais solis ir ļaut vairākiem cilvēkiem pievienoties šādai sarunai, un šodien Stocco un viņa kolēģi paziņoja, ka viņi to ir sasnieguši, izmantojot pasaulē pirmo smadzeņu-smadzeņu tīklu. Tīkls, ko viņi sauc par BrainNet, ļauj nelielai grupai spēlēt Tetris līdzīgu spēli. Viņi saka, ka mūsu rezultāti palielina iespēju nākotnē izveidot smadzeņu-smadzeņu saskarnes, kas ļauj cilvēkiem kopīgi risināt problēmas, izmantojot savienotu smadzeņu 'sociālo tīklu'.

Tīkla tehnoloģija ir salīdzinoši vienkārša. EEG mēra smadzeņu elektrisko aktivitāti. Tie sastāv no vairākiem elektrodiem, kas novietoti uz galvaskausa un spēj uztvert elektrisko aktivitāti smadzenēs.

Galvenā ideja ir tāda, ka cilvēki var salīdzinoši viegli mainīt signālus, ko viņu smadzenes rada. Piemēram, smadzeņu signāli var viegli tikt piesaistīti ārējiem signāliem. Tātad, skatoties uz 15 hercu mirgojošu gaismu, smadzenes izdala spēcīgu elektrisko signālu ar tādu pašu frekvenci. Uzmanības pārslēgšana uz gaismu, kas mirgo ar 17 Hz, maina smadzeņu signāla frekvenci tādā veidā, ka EEG var salīdzinoši viegli pamanīt.

TMS manipulē ar smadzeņu darbību, izraisot elektrisko aktivitāti noteiktās smadzeņu zonās. Piemēram, magnētiskais impulss, kas fokusēts uz pakauša garozu, izraisa sajūtu, ka redzat gaismas zibspuldzi, kas pazīstama kā fosfēns.

Kopā šīs ierīces ļauj nosūtīt un saņemt signālus tieši uz smadzenēm un no tām. Bet neviens nav izveidojis tīklu, kas ļautu sazināties grupā. Līdz šim brīdim.

Stocco un viņa kolēģi ir izveidojuši tīklu, kas ļauj trim personām nosūtīt un saņemt informāciju tieši viņu smadzenēs. Viņi saka, ka tīkls ir viegli mērogojams, un to ierobežo tikai EEG un TMS ierīču pieejamība.

Principu pierādīšanas tīkls savieno trīs cilvēkus: divus sūtītājus un vienu personu, kas spēj saņemt un pārraidīt, un tie visi atrodas atsevišķās telpās un nespēj ierasti sazināties. Grupai kopā ir jāatrisina Tetris līdzīga spēle, kurā krītošs klucis ir jāpagriež tā, lai tas ietilptu telpā ekrāna apakšā.

Abi sūtītāji, kuriem ir EEG, var redzēt pilnekrāna režīmu. Spēle ir veidota tā, lai lejupejošā bloka forma ietilptu apakšējā rindā, ja tas ir pagriezts par 180 grādiem, vai arī ja tas nav pagriezts. Sūtītājiem ir jāizlemj, kurš un jānosūta informācija trešajam grupas dalībniekam.

Lai to izdarītu, viņi maina signālu, ko smadzenes rada. Ja EEG uztver 15 Hz signālu no viņu smadzenēm, tas pārvieto kursoru uz ekrāna labo pusi. Kad kursors sasniedz labo pusi, ierīce nosūta signālu uztvērējam, lai pagrieztu bloku.

Sūtītāji var kontrolēt savus smadzeņu signālus, skatoties uz gaismas diodēm abās ekrāna pusēs — viena mirgo ar 15 Hz, bet otra ar 17 Hz.

Uztvērējam, kas pievienots EEG un TMS, ir atšķirīgs uzdevums. Uztvērējs var redzēt tikai Tetris ekrāna augšējo pusi, tāpēc var redzēt bloku, bet ne to, kā tas būtu jāpagriež. Tomēr uztvērējs saņem signālus, izmantojot TMS no katra sūtītāja, sakot vai nu pagriezt, vai negriezt.

Signāli sastāv no viena fosfēna, kas norāda, ka bloks ir jāpagriež, vai nav gaismas zibspuldzes, kas norāda, ka to nedrīkst pagriezt. Tātad datu pārraides ātrums ir zems — tikai viens bits katrā mijiedarbībā.

Saņēmis datus no abiem sūtītājiem, saņēmējs veic darbību. Bet vissvarīgākais ir tas, ka spēle ļauj veikt vēl vienu mijiedarbības kārtu.

Sūtītāji var redzēt, ka bloks krīt, un tādējādi var noteikt, vai uztvērējs ir veicis pareizo zvanu, un pārsūtīt nākamo darbību — vai nu pagriezt, vai ne, — citā saziņas kārtā.

Tas ļauj pētniekiem izklaidēties. Dažos izmēģinājumos viņi apzināti maina viena sūtītāja informāciju, lai noskaidrotu, vai saņēmējs var noteikt, vai to ignorēt. Tas ievieš kļūdu elementu, kas bieži atspoguļojas reālās sociālās situācijās.

Taču jautājums, ko viņi pēta, ir par to, vai cilvēki var saprast, ko darīt, ja datu pārraides ātrums ir tik zems. Izrādās, ka cilvēki, būdami sociāli dzīvnieki, var atšķirt pareizo un nepatieso informāciju, izmantojot tikai smadzeņu-smadzeņu protokolu.

Tas ir interesants darbs, kas paver ceļu sarežģītākiem tīkliem. Komanda saka, ka informācija tiek izplatīta īpaši pielāgotā tīklā, kas izveidots starp trim viņu laboratoriju telpām. Tomēr nav iemesla, kāpēc tīklu nevarētu paplašināt līdz internetam, ļaujot dalībniekiem visā pasaulē sadarboties.

Mākonī bāzēts smadzeņu–smadzeņu interfeisa serveris varētu virzīt informācijas pārraidi starp jebkuru ierīču kopumu smadzeņu–smadzeņu interfeisa tīklā un padarīt to globāli darbināmu, izmantojot internetu, tādējādi nodrošinot mākonī balstītu mijiedarbību starp smadzenēm globālā mērogā. , Stocco un viņa kolēģi saka. Tiekšanās pēc šādām smadzeņu-smadzeņu saskarnēm var ne tikai atvērt jaunas robežas cilvēku saziņā un sadarbībā, bet arī sniegt mums dziļāku izpratni par cilvēka smadzenēm.

Aizraujošas lietas!

Atsauce: arxiv.org/abs/1809.08632 : BrainNet: vairāku personu smadzeņu un smadzeņu interfeiss tiešai sadarbībai starp smadzenēm

paslēpties