211service.com
Det første sosiale nettverket av hjerner lar tre personer overføre tanker til hverandres hoder
Evnen til å sende tanker direkte til en annen persons hjerne er science fiction-stoffet. Det pleide i hvert fall å være.
De siste årene har fysikere og nevrovitenskapsmenn utviklet et arsenal av verktøy som kan sanse visse typer tanker og overføre informasjon om dem til andre hjerner. Det har gjort hjerne-til-hjerne-kommunikasjon til en realitet.
Disse verktøyene inkluderer elektroencefalogrammer (EEG) som registrerer elektrisk aktivitet i hjernen og transkraniell magnetisk stimulering (TMS), som kan overføre informasjon til hjernen.
I 2015 brukte Andrea Stocco og kollegene hans ved University of Washington i Seattle dette utstyret til å koble sammen to personer via et hjerne-til-hjerne-grensesnitt. Folket spilte deretter et spill med 20 spørsmål.
Et åpenbart neste skritt er å la flere personer bli med i en slik samtale, og i dag annonserte Stocco og kollegene at de har oppnådd dette ved å bruke et verdensførste hjerne-til-hjerne-nettverk. Nettverket, som de kaller BrainNet, lar en liten gruppe spille et samarbeidende Tetris-lignende spill. Resultatene våre øker muligheten for fremtidige hjerne-til-hjerne-grensesnitt som muliggjør samarbeidende problemløsning av mennesker ved å bruke et 'sosialt nettverk' av tilkoblede hjerner, sier de.
Teknologien bak nettverket er relativt grei. EEG måler den elektriske aktiviteten til hjernen. De består av en rekke elektroder plassert på hodeskallen som kan fange opp elektrisk aktivitet i hjernen.
En sentral idé er at folk relativt enkelt kan endre signalene hjernen deres produserer. For eksempel kan hjernesignaler lett bli medført med eksterne. Så å se et lys som blinker med 15 hertz får hjernen til å sende ut et sterkt elektrisk signal med samme frekvens. Å bytte oppmerksomhet til et lys som blinker med 17 Hz endrer frekvensen til hjernesignalet på en måte som et EEG kan oppdage relativt enkelt.
TMS manipulerer hjerneaktivitet ved å indusere elektrisk aktivitet i spesifikke hjerneområder. For eksempel utløser en magnetisk puls fokusert på occipital cortex følelsen av å se et lysglimt, kjent som fosfen.
Sammen gjør disse enhetene det mulig å sende og motta signaler direkte til og fra hjernen. Men ingen har opprettet et nettverk som tillater gruppekommunikasjon. Inntil nå.
Stocco og hans kolleger har opprettet et nettverk som lar tre personer sende og motta informasjon direkte til hjernen deres. De sier at nettverket er lett skalerbart og begrenset bare av tilgjengeligheten til EEG- og TMS-enheter.
Det prinsippfaste nettverket forbinder tre personer: to avsendere og en person som kan motta og sende, alle i separate rom og ute av stand til å kommunisere på vanlig måte. Gruppen skal sammen løse et Tetris-lignende spill der en fallende blokk må roteres slik at den passer inn i et rom nederst på skjermen.
De to avsenderne, iført EEG-er, kan begge se hele skjermen. Spillet er designet slik at formen på den nedadgående blokken passer i den nederste raden enten hvis den roteres 180 grader eller hvis den ikke roteres. Avsenderne må bestemme hvilken og sende informasjonen til det tredje medlemmet av gruppen.
For å gjøre dette varierer de signalet hjernen deres produserer. Hvis EEG fanger opp et 15 Hz-signal fra hjernen deres, flytter det en markør mot høyre side av skjermen. Når markøren kommer til høyre side, sender enheten et signal til mottakeren om å rotere blokken.
Senderne kan kontrollere hjernesignalene sine ved å stirre på lysdioder på hver side av skjermen – den ene blinker med 15 Hz og den andre med 17 Hz.
Mottakeren, festet til et EEG og en TMS, har en annen oppgave. Mottakeren kan bare se den øverste halvdelen av Tetris-skjermen, og kan også se blokken, men ikke hvordan den skal roteres. Mottakeren mottar imidlertid signaler via TMS fra hver sender, og sier enten roter eller ikke roter.
Signalene består av et enkelt fosfen for å indikere at blokken må roteres eller ingen lysglimt for å indikere at den ikke skal roteres. Så datahastigheten er lav – bare én bit per interaksjon.
Etter å ha mottatt data fra begge avsendere, utfører mottakeren handlingen. Men det er avgjørende at spillet åpner for en ny runde med interaksjon.
Avsenderne kan se blokken falle og kan dermed avgjøre om mottakeren har foretatt den riktige samtalen og overføre neste handlingsmåte – enten rotere eller ikke – i en ny runde med kommunikasjon.
Dette gjør at forskerne kan ha det litt moro. I noen av forsøkene endrer de bevisst informasjonen fra én avsender for å se om mottakeren kan avgjøre om den skal ignoreres. Det introduserer et element av feil som ofte gjenspeiles i virkelige sosiale situasjoner.
Men spørsmålet de undersøker er om mennesker kan finne ut hva de skal gjøre når datahastighetene er så lave. Det viser seg at mennesker, som er sosiale dyr, kan skille mellom riktig og falsk informasjon ved å bruke hjerne-til-hjerne-protokollen alene.
Det er interessant arbeid som baner vei for mer komplekse nettverk. Teamet sier at informasjonen går over et skreddersydd nettverk satt opp mellom tre rom i laboratoriene deres. Det er imidlertid ingen grunn til at nettverket ikke kan utvides til Internett, slik at deltakere over hele verden kan samarbeide.
En skybasert hjerne-til-hjerne-grensesnittserver kan styre informasjonsoverføring mellom et hvilket som helst sett med enheter på hjerne-til-hjerne-grensesnittnettverket og gjøre det globalt operabelt gjennom Internett, og dermed tillate skybaserte interaksjoner mellom hjerner på global skala , sier Stocco og hans kolleger. Jakten på slike hjerne-til-hjerne-grensesnitt har potensial til ikke bare å åpne nye grenser i menneskelig kommunikasjon og samarbeid, men også gi oss en dypere forståelse av den menneskelige hjernen.
Fascinerende greier!
Ref: arxiv.org/abs/1809.08632 : BrainNet: Et multi-person hjerne-til-hjerne-grensesnitt for direkte samarbeid mellom hjerner