01.10.2018
Редакция Naked Science

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.
Вчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Вчера, 17:14
Ольга Иванова

Ученые из США пришли к выводу: любители электронных сигарет в два раза чаще страдают эректильной дисфункцией, чем некурящие люди.

Вчера, 19:51
Мария Азарова

Американские ученые вышли за рамки черт личности классической «Большой пятерки» и рассмотрели их в контексте прогнозирования финансовой успешности.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

25 ноября
Илья Ведмеденко

Российские инженеры спроектировали самолет для межконтинентальных полетов в стратосфере. Его можно назвать условным аналогом британского Skylon.

26 ноября
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

2 ноября
Мария Азарова

Авторы новой работы на примере Шотландии определили характеристики людей, умерших от Covid-19, хотя они были привиты, а также выявили основные предикторы смертности.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: