Pirmasis socialinis smegenų tinklas leidžia trims žmonėms perduoti mintis vienas kitam į galvą

Gebėjimas siųsti mintis tiesiai į kito žmogaus smegenis yra mokslinės fantastikos dalykas. Bent jau taip buvo.

Pastaraisiais metais fizikai ir neurologai sukūrė daugybę įrankių, galinčių pajusti tam tikras mintis ir perduoti informaciją apie jas į kitas smegenis. Dėl to smegenų bendravimas tapo realybe.

Šios priemonės apima elektroencefalogramas (EEG), kurios registruoja elektrinį aktyvumą smegenyse, ir transkranijinę magnetinę stimuliaciją (TMS), kuri gali perduoti informaciją į smegenis.

2015 m. Andrea Stocco ir jo kolegos iš Vašingtono universiteto Sietle naudojo šią įrangą, kad sujungtų du žmones per smegenų ir smegenų sąsają. Tada žmonės žaidė 20 klausimų tipo žaidimą.

Kitas akivaizdus žingsnis yra leisti keliems žmonėms prisijungti prie tokio pokalbio, o šiandien Stocco ir jo kolegos paskelbė, kad tai pasiekė naudodami pirmąjį pasaulyje „smegenų į smegenis“ tinklą. Tinklas, kurį jie vadina „BrainNet“, leidžia nedidelei grupei žaisti į „Tetris“ panašų žaidimą. Jų teigimu, mūsų rezultatai iškelia galimybę ateityje sukurti smegenų ir smegenų sąsajas, kurios leistų žmonėms bendradarbiauti spręsti problemas naudojant sujungtų smegenų „socialinį tinklą“.

Tinklo technologija yra gana paprasta. EEG matuoja smegenų elektrinį aktyvumą. Jie susideda iš kelių ant kaukolės esančių elektrodų, kurie gali užfiksuoti elektrinį aktyvumą smegenyse.

Pagrindinė idėja yra ta, kad žmonės gali palyginti lengvai pakeisti signalus, kuriuos jų smegenys gamina. Pavyzdžiui, smegenų signalai gali lengvai įsitraukti į išorinius. Taigi stebint šviesą, mirksinčią 15 hercų dažniu, smegenys skleidžia stiprų elektrinį signalą tokiu pat dažniu. Perjungus dėmesį į šviesą, mirksinčią 17 Hz dažniu, smegenų signalo dažnis pasikeičia taip, kad EEG gali palyginti lengvai pastebėti.

TMS manipuliuoja smegenų veikla, sukeldama elektrinį aktyvumą tam tikrose smegenų srityse. Pavyzdžiui, magnetinis impulsas, nukreiptas į pakaušio žievę, sukelia šviesos blyksnio, žinomo kaip fosfenas, pojūtį.

Kartu šie įrenginiai leidžia siųsti ir priimti signalus tiesiai į smegenis ir iš jų. Tačiau niekas nesukūrė tinklo, leidžiančio bendrauti grupėje. Iki dabar.

Stocco ir jo kolegos sukūrė tinklą, leidžiantį trims asmenims siųsti ir gauti informaciją tiesiai į savo smegenis. Jie sako, kad tinklas yra lengvai keičiamas ir ribojamas tik dėl EEG ir TMS įrenginių prieinamumo.

Principo įrodymo tinklas jungia tris žmones: du siuntėjus ir vieną asmenį, galintį priimti ir perduoti, visi yra atskirose patalpose ir negali bendrauti įprastai. Grupė kartu turi išspręsti į Tetris panašų žaidimą, kuriame krentantį kaladėlį reikia pasukti taip, kad jis tilptų į erdvę ekrano apačioje.

Du siuntėjai, dėvintys EEG, abu gali matyti visą ekraną. Žaidimas sukurtas taip, kad besileidžiančio bloko forma tilptų į apatinę eilutę, jei jis pasuktas 180 laipsnių kampu arba nepasuktas. Siuntėjai turi nuspręsti, kuri ir perduoti informaciją trečiajam grupės nariui.

Norėdami tai padaryti, jie keičia signalą, kurį gamina jų smegenys. Jei EEG paima 15 Hz signalą iš jų smegenų, jis perkelia žymeklį į dešinę ekrano pusę. Kai žymeklis pasiekia dešinę pusę, įrenginys siunčia signalą imtuvui, kad jis pasuktų bloką.

Siuntėjai gali valdyti savo smegenų signalus žiūrėdami į šviesos diodus abiejose ekrano pusėse – vienas mirksi 15 Hz, o kitas 17 Hz.

Imtuvas, prijungtas prie EEG ir TMS, turi skirtingą užduotį. Imtuvas gali matyti tik viršutinę Tetris ekrano pusę, todėl gali matyti bloką, bet ne tai, kaip jis turėtų būti pasuktas. Tačiau imtuvas per TMS gauna signalus iš kiekvieno siuntėjo, sakydamas: arba pasukti, arba nesukti.

Signalus sudaro vienas fosfenas, rodantis, kad blokas turi būti pasuktas, arba nėra šviesos blyksnio, rodančio, kad jo negalima pasukti. Taigi duomenų perdavimo sparta yra maža – tik vienas bitas vienai sąveikai.

Gavęs duomenis iš abiejų siuntėjų, veiksmą atlieka gavėjas. Tačiau svarbiausia, kad žaidimas leidžia dar vieną sąveikos etapą.

Siuntėjai gali matyti, kad blokas krenta, todėl gali nustatyti, ar gavėjas skambino teisingai, ir perduoti kitą veiksmų eigą – suktis arba ne – kitame ryšio etape.

Tai leidžia tyrėjams smagiai praleisti laiką. Kai kurių bandymų metu jie sąmoningai pakeičia vieno siuntėjo informaciją, kad pamatytų, ar gavėjas gali nuspręsti, ar jo nepaisyti. Tai įveda klaidų elementą, dažnai atsispindintį realiose socialinėse situacijose.

Tačiau jie tiria klausimą, ar žmonės gali išsiaiškinti, ką daryti, kai duomenų perdavimo sparta yra tokia maža. Pasirodo, žmonės, būdami socialūs gyvūnai, gali atskirti teisingą ir klaidingą informaciją, naudodami vien protokolą „smegenys į smegenis“.

Tai įdomus darbas, atveriantis kelią sudėtingesniems tinklams. Komanda teigia, kad informacija keliauja per specialų tinklą, sukurtą tarp trijų kambarių jų laboratorijose. Tačiau nėra jokios priežasties, kodėl tinklas negali būti išplėstas iki interneto, leidžiant dalyviams visame pasaulyje bendradarbiauti.

Debesijos pagrindu veikiantis smegenų ir smegenų sąsajos serveris galėtų nukreipti informacijos perdavimą tarp bet kurio smegenų ir smegenų sąsajos tinklo įrenginių rinkinio ir padaryti jį pasauliniu mastu veikiančią per internetą, taip sudarydamas galimybę debesimis pagrįstą smegenų sąveiką pasauliniu mastu. , sako Stocco ir jo kolegos. Tokių smegenų ir smegenų sąsajų siekimas gali ne tik atverti naujas žmonių bendravimo ir bendradarbiavimo sienas, bet ir suteikti mums gilesnį žmogaus smegenų supratimą.

Įspūdingi dalykai!

Nuoroda: arxiv.org/abs/1809.08632 : BrainNet: kelių asmenų smegenų ir smegenų sąsaja, skirta tiesioginiam smegenų bendradarbiavimui

paslėpti