naukowcy demonstrują bezpośrednią komunikację mózg-mózg u ludzi

my, ludzie, rozwinęliśmy bogaty repertuar komunikacji, od gestów do wyrafinowanych języków. Wszystkie te formy komunikacji w inny sposób oddzielają jednostki w taki sposób, że mogą dzielić się i wyrażać swoje pojedyncze doświadczenia i współpracować ze sobą. W nowym badaniu technologia zastępuje język jako środek komunikacji poprzez bezpośrednie powiązanie aktywności ludzkich mózgów. Aktywność elektryczna z mózgów pary ludzi była przekazywana do mózgu trzeciej osoby w postaci sygnałów magnetycznych, które przekazywały instrukcje do wykonania zadania w określony sposób. Badanie to otwiera drzwi do nowych, niezwykłych środków ludzkiej współpracy, jednocześnie zacierając w niepokojący sposób fundamentalne pojęcia o indywidualnej tożsamości i autonomii.

bezpośrednia komunikacja mózg-mózg od wielu lat jest przedmiotem intensywnego zainteresowania, napędzanego motywami tak różnorodnymi, jak futurystyczny entuzjazm i konieczność militarna. W swojej książce Beyond Boundaries jeden z liderów w tej dziedzinie, Miguel Nicolelis, opisał połączenie aktywności ludzkiego mózgu jako przyszłość ludzkości, kolejny etap ewolucji naszego gatunku. (Nicolelis zasiada w Radzie doradców Scientific American.) Przeprowadził już badania, w których połączył mózgi kilku szczurów za pomocą złożonych implantowanych elektrod znanych jako interfejsy mózg-mózg. Nicolelis i jego współautorzy opisali to osiągnięcie jako pierwszy „organiczny komputer” z żywymi mózgami splątanymi, jakby były one tak wieloma mikroprocesorami. Zwierzęta w tej sieci nauczyły się synchronizować aktywność elektryczną ich komórek nerwowych w takim samym stopniu, jak w pojedynczym mózgu. Sieciowe mózgi były testowane pod kątem takich rzeczy, jak ich zdolność do rozróżniania dwóch różnych wzorców bodźców elektrycznych i rutynowo osiągały lepsze wyniki niż pojedyncze zwierzęta.

jeśli sieciowe mózgi szczurów są „mądrzejsze” niż pojedyncze zwierzę, wyobraź sobie możliwości biologicznego superkomputera połączonych w sieć ludzkich mózgów. Taka sieć mogłaby umożliwić ludziom pracę ponad barierami językowymi. Może to zapewnić tym, których zdolność do komunikowania się jest upośledzona, nowe środki w tym zakresie. Co więcej, jeśli badanie na szczurach jest poprawne, sieciowanie ludzkich mózgów może zwiększyć wydajność. Czy taka sieć może być szybszym, wydajniejszym i mądrzejszym sposobem współpracy?

nowy artykuł zajął się niektórymi z tych pytań, łącząc ze sobą aktywność mózgu małej sieci ludzi. Trzy osoby siedzące w oddzielnych pokojach współpracowały, aby prawidłowo zorientować blok, aby mógł wypełnić lukę między innymi blokami w grze wideo. Dwie osoby, które działały jako” nadawcy”, mogły zobaczyć lukę i wiedzieć, czy blok należy obrócić, aby pasował. Trzecia osoba, która służyła jako „odbiorca”, była zaślepiona na prawidłową odpowiedź i musiała polegać na instrukcjach wysyłanych przez nadawców.

obaj nadawcy byli wyposażeni w elektroencefalografy (EEG), które rejestrowały aktywność elektryczną ich mózgu. Nadawcy byli w stanie zobaczyć orientację bloku i zdecydować, czy zasygnalizować odbiornikowi, aby go obrócił. Skupiali się na świetle migającym z wysoką częstotliwością, aby przekazać instrukcję obracania lub skupiali się na jednym migającym z niską częstotliwością, aby zasygnalizować, aby tego nie robić. Różnice w częstotliwościach migania powodowały rozbieżne reakcje mózgu u nadawców, które zostały przechwycone przez EEG i wysłane przez interfejs komputerowy do odbiornika. Impuls magnetyczny był dostarczany do odbiornika za pomocą przezczaszkowego urządzenia do stymulacji magnetycznej (TMS), jeśli nadawca zasygnalizował, że się obraca. Ten impuls magnetyczny spowodował błysk światła (fosfenu) w polu widzenia odbiornika jako sygnał do odwrócenia bloku. Brak sygnału w dyskretnym okresie czasu był instrukcją, aby nie przekręcać bloku.

po zebraniu instrukcji od obu nadawców, odbiorca zdecydował, czy obrócić blok. Podobnie jak nadawcy, odbiornik był wyposażony w EEG, w tym przypadku, aby zasygnalizować ten wybór do komputera. Gdy odbiorca zdecydował się na Orientację bloku, gra zakończyła się, a wyniki zostały podane wszystkim trzem uczestnikom. Dało to nadawcom możliwość oceny działań odbiorcy, a odbiorcom możliwość oceny dokładności każdego nadawcy.

zespół otrzymał wówczas drugą szansę na poprawę wyników. Ogólnie rzecz biorąc, pięć grup osób zostało przetestowanych za pomocą tej sieci, zwanej „siecią mózgów”, i średnio osiągnęły one większą niż 80 procent dokładności w wykonywaniu zadania.

aby eskalować wyzwanie, śledczy czasami dodawali szumy do sygnału wysyłanego przez jednego z nadawców. W obliczu sprzecznych lub niejednoznacznych wskazówek odbiorcy szybko nauczyli się identyfikować i postępować zgodnie z instrukcjami dokładniejszego nadawcy. Zgodnie z raportem proces ten emulował niektóre cechy „konwencjonalnych” sieci społecznościowych.

to badanie jest naturalnym przedłużeniem pracy wykonywanej wcześniej na zwierzętach laboratoryjnych. Oprócz pracy łączącej mózgi szczurów, Laboratorium Nicolelisa jest odpowiedzialne za łączenie wielu mózgów naczelnych w „Brainet” (nie mylić z siecią mózgów omówioną powyżej), w której naczelne nauczyły się współpracować w wykonywaniu wspólnego zadania za pośrednictwem interfejsów mózg-komputer (BCIS). Tym razem trzy naczelne zostały połączone z tym samym komputerem za pomocą wszczepionych BCI i jednocześnie próbowały przesunąć kursor do celu. Zwierzęta nie były w tym przypadku bezpośrednio ze sobą powiązane, a wyzwaniem było dla nich wykonanie wyczynu równoległego przetwarzania, każde z nich kierując swoją aktywność w kierunku celu, stale kompensując aktywność innych.

interfejsy mózg-mózg obejmują również gatunki, z ludźmi stosującymi nieinwazyjne metody podobne do tych w badaniu BrainNet w celu kontrolowania karaluchów lub szczurów, które miały chirurgicznie wszczepione interfejsy mózgu. W jednym z raportów, człowiek korzystający z nieinwazyjnego interfejsu mózgu połączonego przez komputer z BCI znieczulonego szczura był w stanie poruszać ogonem zwierzęcia. W innym badaniu człowiek kontrolował szczura jako swobodnie poruszającego się cyborga.

badacze w nowej pracy zwracają uwagę, że jest to pierwszy raport, w którym mózgi wielu ludzi zostały połączone w całkowicie nieinwazyjny sposób. Twierdzą oni, że liczba osób, których mózgi mogą być połączone w sieć, jest zasadniczo nieograniczona. Jednak przekazywana informacja jest obecnie bardzo prosta: instrukcja binarna tak lub nie. Poza tym, że jest to bardzo złożony sposób na granie w grę przypominającą Tetris, do czego mogłyby doprowadzić te wysiłki?

autorzy proponują, że transfer informacji przy użyciu nieinwazyjnych metod można poprawić poprzez jednoczesne obrazowanie aktywności mózgu za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) w celu zwiększenia informacji, które nadawca może przekazać. Ale fMRI nie jest prostą procedurą i poszerzyłoby złożoność i tak już niezwykle złożonego podejścia do udostępniania informacji. Naukowcy proponują również, aby TMS mógł być dostarczany, w sposób skoncentrowany, do określonych regionów mózgu w celu wzbudzenia świadomości określonej treści semantycznej w mózgu odbiorcy.

tymczasem narzędzia do bardziej inwazyjnego—i być może bardziej wydajnego-łączenia mózgu rozwijają się szybko. Elon Musk ogłosił niedawno opracowanie robota wszczepialnego BCI zawierającego 3000 elektrod, aby zapewnić rozległą interakcję między komputerami a komórkami nerwowymi w mózgu. Mimo imponującego zakresu i wyrafinowania, wysiłki te są przyćmione przez plany rządowe. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)prowadzi prace inżynieryjne mające na celu opracowanie wszczepialnego interfejsu neuronowego zdolnego do jednoczesnego angażowania miliona komórek nerwowych. Chociaż te BCI nie są opracowywane specjalnie do współpracy między mózgiem a mózgiem, nietrudno sobie wyobrazić, że mogłyby one zostać zrekrutowane do takich celów.

mimo, że stosowane tutaj metody są nieinwazyjne i dlatego wydają się znacznie mniej złowieszcze niż gdyby zastosowano interfejs neuronowy DARPA, technologia nadal budzi obawy etyczne, szczególnie dlatego, że powiązane technologie rozwijają się tak szybko. Na przykład, czy niektóre przyszłe wcielenie sieci mózg-mózg może umożliwić nadawcy wywrzeć przymus na odbiorniku, zmieniając jego poczucie sprawczości? Czy nagranie z mózgu nadawcy może zawierać informacje, które pewnego dnia mogą zostać wydobyte i naruszają prywatność tej osoby? Czy te wysiłki mogą w pewnym momencie zagrozić indywidualnemu poczuciu osobowości?

ta praca przybliża nas o krok do przyszłości, którą wyobrażał sobie Nicolelis, w której, według słów zmarłego Noblisty, fizyka Murraya Gell–Mana, „myśli i uczucia byłyby całkowicie dzielone z żadną selektywnością lub oszustwem, na które pozwala język.”Oprócz bycia nieco Podglądaczem w dążeniu do pełnej otwartości, Nicolelis nie o to chodzi. Jednym z niuansów ludzkiego języka jest to, że często to, co nie jest powiedziane, jest równie ważne, co to, co jest. Treść ukryta w Prywatności umysłu jest rdzeniem indywidualnej autonomii. Cokolwiek osiągniemy we współpracy lub mocy obliczeniowej poprzez bezpośrednie połączenie mózgów, może nastąpić kosztem rzeczy, które są o wiele ważniejsze.