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.
Вчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

Сегодня, 09:00
4 минуты
Сергей Васильев

Очередной интерфейс мозг — компьютер от консорциума BrainGate регистрирует сигналы моторной коры, превращая их в буквы на скорости 16 слов в минуту.

11 часов назад
3 минуты
Ольга Иванова

Причем древние породы оказались менее чувствительны к отношениям с владельцем, чем молодые.

Позавчера, 08:45
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Вчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: