211service.com
Szczury komunikują się poprzez chipy mózgowe
Pary szczurów mogą komunikować się za pomocą chipów mózgowych i współpracować, aby wykonać zadanie, raport badacze w dzisiejszych Raporty naukowe. Aktywność mózgu zarejestrowana u jednego szczura została przetłumaczona na wzór impulsów elektrycznych, które zostały następnie przekazane innemu szczurowi, który został wyszkolony do pchania określonej dźwigni w odpowiedzi na jeden z dwóch wzorów stymulacji elektrycznej w mózgu. Naukowcy twierdzą, że szczury również pracowały razem. Naukowcy twierdzą, że jeśli drugi szczur wybierze niewłaściwą dźwignię, to pierwszy szczur zmieni funkcje i zachowanie mózgu w następnej próbie, tak aby gryzoń przyjmujący miał większe prawdopodobieństwo, że zadziała prawidłowo.
Decyzje, decyzje: Szczur z implantem rejestrującym aktywność mózgu wybiera, którą dźwignię nacisnąć w odpowiedzi na światło LED.
Badania prowadzili Symbol zastępczy dla Miguel Nicolelis , neurobiolog z Duke University Medical Center, który wcześniej opisał interfejs mózg-komputer, za pomocą którego małpa może sterować chodzącym robotem (patrz Moc myśli ) oraz inną konfigurację, w której wirtualny zmysł dotyku był podawany do mózgu małpy poprzez elektryczny układ stymulujący (patrz Nadanie protetyce zmysłu dotyku ). Kilka laboratoriów poczyniło w ostatnich latach imponujące postępy w czytaniu i pisaniu do mózgu, aby pomóc sparaliżowanym ludziom odzyskać mobilność za pomocą robotów sterowanych myślami. W zeszłym roku dwa zespoły badawcze poinformowały, że pacjenci z tetraplegią mogą używać implantów mózgowych do kontrolowania kończyn robota (patrz: Układ mózgowy pomaga sparaliżowanym robotom poruszać rękami za pomocą myśli, a pacjent wykazuje nową zręczność za pomocą ramienia robota sterowanego umysłem).
Ale dzisiejsze badanie, mówi Nicolelis, nie dotyczyło ulepszania technologii interfejsu mózg-komputer dla pacjentów, ale raczej odkrywania nowych granic. Zaobserwowaliśmy pojawienie się właściwości fizjologicznych, których nie mogliśmy przewidzieć, zanim to zrobiliśmy, mówi, wskazując na coś, co nazywa współpracą między mózgami dwóch zwierząt.
W eksperymencie Nicolelis i jego zespół nauczyli szczura wybierać między dźwignią po prawej lub po lewej stronie, aby pchnąć w zależności od tego, która z dwóch diod LED się zaświeci. Jeśli szczur nacisnął odpowiednią dźwignię, otrzymał satysfakcjonujący łyk wody. Naukowcy zarejestrowali aktywność elektryczną kory ruchowej szczura, obszaru mózgu kontrolującego ruchy, i przełożyli aktywność związaną z przesuwaniem dźwigni po prawej stronie na wiele impulsów, a popychanie dźwigni po lewej stronie na mniej impulsów. Impulsy te były następnie wysyłane do implantu w mózgu innego szczura w oddzielnej komorze. Ten szczur został wyszkolony do reagowania na wzorce impulsów w podobny sposób – więcej impulsów oznaczało naciśnięcie dźwigni po prawej stronie.
Bez żadnej wskazówki z diod LED w klatce, drugi szczur był w stanie wybrać odpowiednią dźwignię w 64 procentach czasu, w którym to momencie oba szczury otrzymywały nagrodę w postaci wody (szczur wysyłający informacje otrzymałby zatem dwie; otrzymując informację szczur dostałby tylko jeden). Kiedy drugi szczur się pomylił, pierwszy szczur zauważył, mówi Nicolelis, ponieważ nie dostał drugiej nagrody. Tak więc w następnej próbie pierwszy szczur reagował szybciej na sygnał LED i wytworzył większą ilość impulsów neuronowych związanych z zadaniem w porównaniu z szumem mózgu w tle, mówi, co sprawiło, że drugi szczur z większym prawdopodobieństwem wybrał właściwą dźwignię. To właśnie Nicolelis nazywa kolaboracją.
Naukowcy wykazali również komunikację mózg-mózg za pomocą stymulacji wąsów u pierwszego szczura. Podobnie jak kot, szczury używają wąsów, aby określić, jak szeroki jest otwór, a gryzonie można wytrenować, aby obracały głowę w lewo lub w prawo, w zależności od tego, czy otwór w ich klatce jest wąski. Podobnie jak w pierwszym eksperymencie, aktywność mózgu pierwszego szczura została przetłumaczona na określony wzór impulsów wysyłanych do drugiego szczura, który został wyszkolony, aby wychylać głowę w lewo w odpowiedzi na impulsy elektryczne, a w prawo w przypadku braku impulsów. W tych testach drugi szczur wybrał właściwą stronę w około 62 procentach przypadków.
Za pomocą testu wąsów zespół wykazał, że szczury nie muszą znajdować się w tym samym budynku – ani nawet na tym samym kontynencie – aby współpracować. Szczur w Brazylii w Edmond i Lily Safra Międzynarodowy Instytut Neuronauki Natal wysłał sygnały mózgowe do szczura w kampusie Duke w Durham w Północnej Karolinie.
Jednak decyzje binarne podejmowane w testach na szczurach nie są zgodne z tym, co obecnie mogą robić interfejsy mózg-komputer, napisał University of Pittsburgh. Andrzeja Schwartza , pionier w dziedzinie interfejsów mózg-komputer pacjenta, w e-mailu do Przegląd technologii MIT. Może to brzmieć jak „telepatia mentalna” i dlatego wydaje się ekscytujące, ale gdy przyjrzymy się im uważniej, jest to bardzo uproszczone, napisał. Jako kanał komunikacji możesz pomyśleć o zamkniętym pacjencie próbującym komunikować się przez mruganie, gdzie mrugnięcie oznacza tak, a brak mrugnięcia oznacza nie. Tego rodzaju informacje mogą być przekazywane poprzez rejestrację z pojedynczego neuronu u jednego szczura i brzęczenie prądu elektrycznego u szczura odbierającego. Jeśli szczur czuje brzęczenie, oznacza to tak, brak brzęczenia oznacza nie.
Jednak Nicolelis postrzega tę demonstrację jako początek nowej linii badań, która może doprowadzić do nowej formy informatyki. Mówi, że jego laboratorium pracuje nad rojami szczurów, które mogą dzielić się informacjami motorycznymi i sensorycznymi za pośrednictwem interfejsów mózg-mózg. Jeśli połączyć mózgi, można by stworzyć potężniejszą maszynę nie-Turinga, organiczny komputer, który oblicza na podstawie doświadczenia i heurystyki, mówi. To może być bardzo interesująca architektura do odkrycia.