https://frosthead.com

Oamenii de știință conectează creierele maimuței și le impulsionează puterea de gândire

Oricât de mult ne-am dori acest lucru, nu este probabil ca o cameră plină de maimuțe să poată reproduce operele lui Shakespeare, indiferent cât timp stau acolo tastând. Dar dacă ai conecta creierul lor? Ar putea realiza lucruri mărețe - sau cel puțin să atingă un nivel mai înalt de putere de gândire?

Ideea l-a intrigat pe Miguel Nicolelis, directorul Centrului de Neuroinginerie de la Universitatea Duke. Nicolelis are multă experiență în cablarea creierelor animalelor și a vedea de ce sunt capabili. Încă din 1999, el și echipa sa de la Duke au conectat creierul unui șobolan la un braț robot. De atunci, ei au împins limitele a ceea ce se numește interfețe creier-mașină.

Asta a determinat-o pe Nicolelis să se întrebe ce era posibil dacă, în schimb, ai conecta creierele la creier. Ar putea animalele să învețe să gândească literalmente împreună?

Maimuțele coboară la afaceri

Așa că a pornit să vadă dacă mai multe creiere de animale diferite pot lucra împreună pentru a îndeplini o sarcină. Scopul era crearea unui fel de „computer organic”.

Pentru studiu, publicat la începutul acestei luni în Scientific Reports, echipa lui Nicolelis a plasat pentru prima dată electrozii în creierul a trei maimuțe rhesus, vizând zonele asociate cu mișcarea, iar acestea au fost conectate la un computer care controla o imagine a unui braț robot. Deși creierele lor nu erau conectate împreună, maimuțele, deși în camere diferite, în cele din urmă au învățat să-și sincronizeze gândirea, astfel încât să poată muta brațul ecranului și să apuce o minge. Asta le-a câștigat o recompensă de suc.

Apoi cercetătorii au îngreunat lucrurile. Au creat o situație în care brațul avatarului se putea mișca într-un spațiu tridimensional. Dar fiecare din cele trei maimuțe nu putea controla decât unul sau două tipuri de mișcare - să zicem în sus sau în jos, sau la dreapta sau la stânga - așa că nimeni maimuță nu poate muta brațul suficient de eficient pentru a câștiga suc.

De-a lungul timpului, neuronii lor separați au început să lucreze împreună și, prin computer, au reușit să miște brațul și să ajungă la mingea virtuală. Fără să știe că colaborează, maimuțele creaseră un superba maimuță, a spus Nicolelis, sau în timp ce o numea, un „creier”.

Mai multe minți se topesc

Dar Nicolelis și cercetătorii Ducelui nu s-au oprit aici. Au mers un pas mai departe cu un grup de patru șobolani adulți. În loc să-și conecteze creierele între ele printr-un computer, de această dată creierele animalelor au fost conectate direct.

Au conectat două seturi de electrozi în fiecare creier de șobolan, vizând regiunea asociată cu mișcarea. Un electrod a stimulat o anumită parte a creierului, în timp ce celălalt și-a înregistrat activitatea. Când o rată a răspuns la atingere, a fost capabilă să transmită cunoștința acelei reacții la ceilalți șobolani.

Prin încercare și eroare, șobolanii au învățat cum să-și sincronizeze creierele - pentru care au fost răsplătiți. Într-un experiment, animalele au putut produce răspunsuri diferite ale creierului la semnale diferite, un singur impuls electric sau patru dintre ele. Când s-a întâmplat asta, acele patru creiere deveniseră un computer simplu, procesând un răspuns ca grup.

Acest lucru a intrat în mod clar în a doua jumătate a experimentului cu șobolan. De data aceasta animalele au primit tipare de stimulare electrică care au fost concepute pentru a reprezenta creșterea sau scăderea temperaturilor și creșterea sau scăderea presiunii aerului. Pe baza modului în care creierul a interpretat și a răspuns la acele tipare, șobolanii ar putea „prezice” dacă va ploua.

Se dovedește că șobolanii au fost constant mai exacti în predicțiile lor atunci când creierul lor a lucrat împreună decât atunci când șobolanii individuali au încercat să facă aceste predicții pe cont propriu. După cum a explicat Nicolelis, „Șobolanii ar putea împărți sarcinile între animale, astfel încât volumul lor individual de muncă era mai mic. La început nu ne așteptam. ”

Câștig creier?

Lucruri fascinante, dar ce înseamnă pentru noi oamenii? Crede Nicolelis că creierul uman într-o zi va fi conectat de fapt pentru a ajuta la rezolvarea problemelor dezgolitoare? Și ce fel de cutie întunecată este deschisă odată ce o altă persoană are acces direct la ceea ce se întâmplă în creierul nostru?

La rândul său, Nicolelis consideră valoarea potențială a unui „creier” uman în tratarea persoanelor cu leziuni sau dizabilități neurologice. De exemplu, el consideră că o persoană care a suferit un accident vascular cerebral ar putea să-i accelereze reabilitarea dacă ar putea să-și elibereze limbajul și abilitățile motorii în combinație cu un creier sănătos. El a mai spus că și-ar putea imagina o echipă de chirurgi care se alătură creierelor pentru a finaliza o intervenție chirurgicală dificilă sau matematicieni care împărtășesc puterea creierului pentru a rezolva o problemă complexă.

Desigur, va trece ceva timp înainte ca oamenii să se conecteze la creierul celuilalt. Evident, procesul ar trebui să devină mult mai puțin invaziv decât s-a făcut cu maimuțele și șobolanii în care s-au implantat electrozi în creierul lor. Și, când experimentele Duke urmăreau colaborarea dintre creierul șobolanilor, monitorizau doar 3.000 de neuroni. Creierul uman este mult mai complex - are puțin sub 100 de miliarde de neuroni - deci tehnologia ar trebui probabil să înregistreze și să transmită informații de la sute de mii de neuroni.

Totuși, această provocare pare mult mai puțin descurajantă decât cele etice pe care le crește schimbul de creiere. Dacă oamenii devin parte dintr-un brainet și semnalele creierului lor sunt înregistrate, își pierd dreptul de a le păstra în privat? Și, să zicem că ar avea dreptul să-și păstreze secretele. Ar putea orice grup, companie sau persoană care supraveghează o rețea a creierului să poată garanta că datele din adâncul creierului tău nu ar putea fi niciodată furate?

Asta este o întrebare pentru o altă zi, una pe care oamenii de știință ca Miguel Nicolelis speră că vor avea ocazia să se confrunte.

Oamenii de știință conectează creierele maimuței și le impulsionează puterea de gândire