Ученые впервые соединили три мозга для обмена мыслями — Naked Science
6 минут
Редакция

Ученые впервые соединили три мозга для обмена мыслями

Нейрофизиологи впервые связали мозги трех человек напрямую, позволив им обмениваться информацией без слов и символов — через паттерны нейронной активности.

brainnet0
©Wikipedia

Электроэнцефалография (ЭЭГ) позволяет регистрировать паттерны активности нейронов мозга с помощью закрепленных на черепе электродов. Обратного результата можно добиться с помощью транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), возбуждая нейроны посредством слабых внешних магнитных полей. В последнее время нейрофизиологи добились впечатляющего успеха и в интерпретации данных ЭЭГ, и в магнитной стимуляции, что дает надежду на создание в будущем полноценной системы коммуникаций, связи, которая позволит напрямую обмениваться если не мыслями, то простыми сигналами, не требуя даже превращения их в слова.

 

Ранее исследователи уже соединяли мозги обезьян и крыс так, что одна из них могла передавать команды на моторную кору другой. Однако эта методика требует использования массива микроэлектродов, внедренных непосредственно в мозг. Для человека такая процедура слишком опасна, а неинвазивные методы ЭЭГ и ТМС дают куда более «зашумленную» картинку. Однако понемногу специалистам удается справиться с этими недостатками, чему особенно способствует использование современных алгоритмов анализа и распознавания паттернов, привлекающих возможности искусственного интеллекта.

 

Все это позволило Раджешу Рао (Rajesh Rao) и его коллегам из Вашингтонского университета и Университета Карнеги — Меллон применить ЭЭГ и ТМС для создания первого образца «интернета мозгов» — BrainNet, соединившего мозги трех добровольцев одновременно. В статье, представленной в онлайн-библиотеке препринтов ArXiv.org, ученые пишут: «Полученный результат открывает возможности будущих интерфейсов “мозг — мозг”, которые обеспечат коллективное решение людьми задач с использованием “социальной сети” связанных мозгов».

 

В проведенных Рао и его командой экспериментах добровольцам предлагалось сыграть в упрощенный вариант тетриса. От игрока требовалось лишь решить, повернуть падающую фигуру на 180° или не трогать ее. Сам игрок решения принять не мог: он видел лишь верхнюю половину экрана, однако его мозг был подключен к аппарату ТМС, а тот посредством сложной компьютерной программы — к мозгам двух других участников сети, на головы которых были установлены электроды ЭЭГ.

 

Архитектура BrainNet. BCI – интерфейсы «мозг – компьютер»; CBI – интерфейс «компьютер – мозг» / ©Jiang et al., 2018

 

Два этих игрока видели экран и могли решить, какой ход следует предпринять. Сделав выбор, им следовало удерживать взгляд на одной из двух лампочек, мерцавших с разной частотой (15 и 17 Гц). Наблюдение этого мерцания вызывало соответствующие колебания активности в зрительной коре, которые считывались энцефалографом. Наконец, с помощью ТМС такие колебания возбуждались в коре третьего участника, который мог видеть их как вспышки света — фосфены, — случайным образом возникающие в поле зрения.

 

Этот игрок старался верно интерпретировать сигналы, поступавшие от двух первых, а они видели результаты этих действий на своих экранах: фигура вращалась, когда следовало, или же не вращалась. Таким образом была обеспечена обратная связь внутри сети, которая позволила всем участникам улучшать свои результаты. Скоростным такой способ обмена не назовешь: фактически на каждом шаге BrainNet пересылала всего один бит данных. Но это лишь начало. Первый «интернет мозгов» развернулся в трех разных комнатах лаборатории, но кто знает, не охватит ли его далекий потомок всю планету и все человечество?..

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Комментарии

Написать комментарий
2 часа назад
7 минут
Василий Парфенов

Говоря об атмосферном электричестве люди, как правило, подразумевают привычные грозовые либо полумифические шаровые молнии. Однако на большой высоте, над облаками, изредка наблюдаются иные разряды не до конца ясной природы. Специальное оборудование на МКС зафиксировало одно из таких явлений и приблизило ученых к пониманию так называемых ионосферных молний.

Вчера, 21:13
2 минуты
Илья Ведмеденко

Российская компания «МиГ» запатентовала систему, которая исключает попадание самолета в штопор. Ее уже установили на истребители МиГ-35 и МиГ-29М/М2.

Вчера, 15:51
5 минут
Ольга Иванова

Не потерять — в буквальном смысле. Ведь как всем известно, самки этих насекомых нередко промышляют тем, что откусывают голову (и другие части тела) самцам сразу после или даже во время спаривания. Ученые из Новой Зеландии выяснили, что мужские особи одного из видов богомолов могут применять определенную тактику для того, чтобы защититься от нападения агрессивной самки.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Россия подняла в небо группу из шести военно-транспортных самолетов Ан-124-100. Такие тренировки позволяют отработать переброску на большие расстояния личного состава воинских подразделений.

18 января
5 минут
Василий Парфенов

В московском аэропорту Жуковский произошло ЧП: за пределы взлетно-посадочной полосы выкатился новейший отечественный авиалайнер МС-21-300. Он проходил испытания, во время которых имитировали прерванный полет из-за отказа одного двигателя.

16 января
9 минут
Василий Парфенов

Специалисты по информационной безопасности нашли пренеприятнейшую особенность ОС Windows 10. Ее штатный драйвер файловой системы NTFS при определенных условиях реагирует крайне деструктивным образом — критически повреждает главную файловую таблицу MFT. Вызвать такое его поведение можно огромным количеством способов: от создания подготовленной веб-страницы до отправки картинок, файлов и документов жертве.

4 января
2 минуты
Илья Ведмеденко

В России приступили к летным испытаниям нового Ту-214. По имеющимся данным, речь идет о третьем и заключительном экземпляре Ту-214ПУ, изготовленном по контракту от 2017 года.

6 января
42 минуты
Александр Березин

Попытки нашей страны создать замену сверхмассовому биплану советской эпохи терпят неудачи вот уже тридцать лет. Причина проста: кризис легкомоторной авиации в целом. Когда-то самая передовая часть авиастроения сегодня застряла на решениях большой древности — и без резкого изменения всей концепции "летающего такси" так и не увидит заметных результатов.

4 января
7 минут
Василий Парфенов

Наступление Мирового океана на сушу, как правило, связывают с глобальным потеплением. Однако испанские геологи описали еще одну проблему, которая только усугубляет ситуацию. Они подсчитали, что из-за проседания почв территория, на которой проживает 19% населения Земли, окажется ниже уровня моря уже к 2040 году.

[miniorange_social_login]
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: