oamenii de știință demonstrează comunicarea directă creier – creier la om
noi, oamenii, am dezvoltat un repertoriu bogat de comunicare, de la gest la limbi sofisticate. Toate aceste forme de comunicare leagă altfel indivizii separați în așa fel încât să poată împărtăși și exprima experiențele lor singulare și să lucreze împreună în colaborare. Într-un nou studiu, tehnologia înlocuiește limbajul ca mijloc de comunicare prin legarea directă a activității creierului uman. Activitatea electrică din creierul unei perechi de subiecți umani a fost transmisă creierului unui al treilea individ sub formă de semnale magnetice, care transmiteau o instrucțiune pentru a îndeplini o sarcină într-o anumită manieră. Acest studiu deschide ușa unor noi mijloace extraordinare de colaborare umană, în timp ce, în același timp, estompează noțiunile fundamentale despre identitatea și autonomia individuală în moduri deconcertante.
comunicarea directă creier-creier a fost un subiect de interes intens de mulți ani, condus de motive la fel de diverse precum entuziasmul futurist și exigența militară. În cartea sa Dincolo de granițe, unul dintre liderii din domeniu, Miguel Nicolelis, a descris fuzionarea activității creierului uman ca viitorul umanității, următoarea etapă în evoluția speciei noastre. (Nicolelis face parte din Consiliul de consilieri al Scientific American. El a efectuat deja un studiu în care a legat creierele mai multor șobolani folosind electrozi implantați complexi cunoscuți sub numele de interfețe creier-creier. Nicolelis și coautorii săi au descris această realizare ca fiind primul „computer organic” cu creiere vii legate între ele ca și cum ar fi atât de multe microprocesoare. Animalele din această rețea au învățat să sincronizeze activitatea electrică a celulelor nervoase în aceeași măsură ca și cele dintr-un singur creier. Creierele în rețea au fost testate pentru lucruri precum capacitatea lor de a discrimina între două modele diferite de stimuli electrici și au depășit în mod obișnuit animalele individuale.
dacă creierele de șobolan în rețea sunt „mai inteligente” decât un singur animal, imaginați-vă capacitățile unui supercomputer biologic al creierelor umane în rețea. O astfel de rețea ar putea permite oamenilor să lucreze dincolo de barierele lingvistice. Ar putea oferi celor a căror capacitate de comunicare este afectată un nou mijloc de a face acest lucru. Mai mult, dacă studiul la șobolani este corect, crearea de rețele a creierului uman ar putea spori performanța. Ar putea o astfel de rețea să fie un mod mai rapid, mai eficient și mai inteligent de a lucra împreună?
noua lucrare a abordat unele dintre aceste întrebări prin legarea împreună a activității creierului unei mici rețele de oameni. Trei persoane care stau în camere separate au colaborat pentru a orienta corect un bloc, astfel încât să poată umple un gol între alte blocuri dintr-un joc video. Două persoane care au acționat ca” expeditori ” au putut vedea decalajul și au știut dacă blocul trebuie rotit pentru a se potrivi. Al treilea individ, care a servit ca „receptor”, a fost orbit de răspunsul corect și a trebuit să se bazeze pe instrucțiunile trimise de expeditori.
cei doi expeditori au fost echipați cu electroencefalografe (EEG) care au înregistrat activitatea electrică a creierului lor. Expeditorii au putut vedea orientarea blocului și au decis dacă să semnaleze receptorului să-l rotească. S-au concentrat pe o lumină care clipește la o frecvență înaltă pentru a transmite instrucțiunea de rotire sau s-au concentrat pe una care clipește la o frecvență joasă pentru a semnala să nu facă acest lucru. Diferențele dintre frecvențele intermitente au provocat răspunsuri disparate ale creierului la expeditori, care au fost capturate de EEG-uri și trimise, prin interfața computerului, către receptor. Un impuls magnetic a fost livrat receptorului folosind un dispozitiv de stimulare magnetică transcraniană (TMS) dacă un expeditor a semnalat să se rotească. Acel impuls magnetic a provocat un fulger de lumină (o fosfenă) în câmpul vizual al receptorului ca un indiciu pentru a întoarce blocul. Absența unui semnal într-o perioadă discretă de timp a fost instrucțiunea de a nu întoarce blocul.
după colectarea instrucțiunilor de la ambii expeditori, receptorul a decis dacă să rotească blocul. La fel ca expeditorii, receptorul a fost echipat cu un EEG, în acest caz pentru a semnala această alegere computerului. Odată ce receptorul a decis orientarea blocului, jocul s-a încheiat, iar rezultatele au fost date tuturor celor trei participanți. Acest lucru a oferit expeditorilor șansa de a evalua acțiunile receptorului, iar receptorului șansa de a evalua acuratețea fiecărui expeditor.
echipa a primit apoi oa doua șansă de a-și îmbunătăți performanța. În general, cinci grupuri de indivizi au fost testați folosind această rețea, numită „BrainNet”, și, în medie, au obținut o precizie mai mare de 80% în finalizarea sarcinii.
pentru a escalada provocarea, anchetatorii au adăugat uneori zgomot la semnalul trimis de unul dintre expeditori. Confruntate cu direcții conflictuale sau ambigue, receptoarele au învățat rapid să identifice și să urmeze instrucțiunile expeditorului mai precis. Acest proces a imitat unele dintre caracteristicile rețelelor sociale „convenționale”, potrivit raportului.
acest studiu este o extensie naturală a muncii efectuate anterior pe animale de laborator. În plus față de munca care leagă creierele de șobolan, Laboratorul lui Nicolelis este responsabil pentru conectarea mai multor creiere de primate într-un „Brainet” (nu trebuie confundat cu BrainNet discutat mai sus), în care primatele au învățat să coopereze în îndeplinirea unei sarcini comune prin interfețe creier-computer (Bci). De data aceasta, trei primate au fost conectate la același computer cu Bci implantate și au încercat simultan să mute un cursor către o țintă. Animalele nu au fost direct legate între ele în acest caz, iar provocarea a fost ca acestea să efectueze o fază de procesare paralelă, fiecare direcționându-și activitatea către un scop, compensând în mod continuu activitatea celorlalți.
interfețele creier-creier se întind, de asemenea, între specii, oamenii folosind metode neinvazive similare cu cele din studiul BrainNet pentru a controla gândacii sau șobolanii care aveau interfețe cerebrale implantate chirurgical. Într-un raport, un om care folosește o interfață cerebrală neinvazivă legată, prin computer, de BCI-ul unui șobolan anesteziat a fost capabil să miște coada animalului. În timp ce într-un alt studiu, un om controla un șobolan ca un cyborg în mișcare liberă.
anchetatorii din noua lucrare subliniază că este primul raport în care creierul mai multor oameni a fost legat într-o manieră complet neinvazivă. Ei susțin că numărul de indivizi ale căror creiere ar putea fi conectate în rețea este în esență nelimitat. Cu toate acestea, informațiile transmise sunt în prezent foarte simple: o instrucțiune binară da sau nu. În afară de a fi un mod foarte complex de a juca un joc video de tip Tetris, unde ar putea duce aceste eforturi?
autorii propun ca transferul de informații folosind abordări neinvazive ar putea fi îmbunătățit prin imagistica simultană a activității creierului folosind imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI) pentru a crește informațiile pe care un expeditor le-ar putea transmite. Dar fMRI nu este o procedură simplă și ar extinde complexitatea unei abordări deja extraordinar de complexe a schimbului de informații. Cercetătorii propun, de asemenea, că TMS ar putea fi livrat, într-o manieră concentrată, către anumite regiuni ale creierului pentru a obține conștientizarea unui anumit conținut semantic în creierul receptorului.
între timp, instrumentele pentru o interfață cerebrală mai invazivă—și poate mai eficientă—se dezvoltă rapid. Elon Musk a anunțat recent dezvoltarea unui BCI implantabil robotic care conține 3.000 de electrozi pentru a oferi o interacțiune extinsă între computere și celulele nervoase din creier. Deși impresionante în ceea ce privește amploarea și sofisticarea, aceste eforturi sunt depășite de planurile guvernamentale. Agenția de proiecte de cercetare avansată în domeniul apărării (DARPA) a condus eforturile de inginerie pentru a dezvolta o interfață neuronală implantabilă capabilă să angajeze simultan un milion de celule nervoase. Deși aceste Bci nu sunt dezvoltate special pentru interfața creier–creier, nu este dificil să ne imaginăm că ar putea fi recrutați în astfel de scopuri.
chiar dacă metodele utilizate aici sunt neinvazive și, prin urmare, par mult mai puțin amenințătoare decât dacă ar fi fost utilizată o interfață neuronală DARPA, tehnologia ridică încă preocupări etice, în special pentru că tehnologiile asociate avansează atât de rapid. De exemplu, ar putea o întruchipare viitoare a unei rețele creier-creier să permită unui expeditor să aibă un efect coercitiv asupra unui receptor, modificând sentimentul de agenție al acestuia din urmă? Ar putea o înregistrare a creierului de la un expeditor să conțină informații care ar putea fi extrase într-o zi și să încalce intimitatea acelei persoane? Ar putea aceste eforturi, la un moment dat, să compromită sentimentul de personalitate al unui individ?
această lucrare ne duce cu un pas mai aproape de viitorul imaginat de Nicolelis, în care, în cuvintele regretatului fizician laureat al Premiului Nobel Murray Gell–Man, „gândurile și sentimentele ar fi complet împărtășite cu niciuna dintre selectivitatea sau înșelăciunea pe care limbajul o permite.”Pe lângă faptul că este oarecum voyeurist în această căutare a deschiderii complete, Nicolelis ratează punctul. Una dintre nuanțele limbajului uman este că adesea ceea ce nu se spune este la fel de important ca ceea ce este. Conținutul ascuns în intimitatea minții cuiva este nucleul autonomiei individuale. Tot ceea ce avem de câștigat în colaborare sau putere de calcul prin conectarea directă a creierului poate veni cu prețul unor lucruri care sunt mult mai importante.