Forskere lager første pattedyr "Hive Minds"

Annonse

Forskere har gjort et stort gjennombrudd innen hjernenettverksteknologi og koblet dyr sammen for å la dem løse problemer samarbeidende.

Det kan høres ut som science fiction, men dette er ekte forskning som viser virkelige resultater. Ett eksperiment koblet sammen hjernen til tre aper, slik at de i fellesskap kunne kontrollere en avatararm. Et annet eksperiment koblet hjernen til fire rotter, slik at de kunne løse et værvarslingsproblem sammen som de kjempet for å løse individuelt.

Neuroethics-forsker Anders Sandberg fortalte Vergen at dette arbeidet er den mest overbevisende demonstrasjonen ennå om at hjerner kan kobles sammen for direkte kommunikasjon. "Folk har hevdet digital telepati i forskjellige kule demonstrasjoner, men det har stort sett vært total hype," sa han. “Jeg er ganske imponert over dette. Det har en høy ‘gosh’ faktor. ”

Hvordan skjedde dette, og hva er konsekvensene? La oss se nærmere på.

Samarbeidende apehjerner

I første studieforskere utstyrte tre rhesus-makak-aper med matriser for å overføre hjerneaktiviteten deres - det vil si,

elektriske impulser Zap deg selv smartere med denne DIY tDCS-hjernestimulatorenIfølge det amerikanske forsvarsdepartementet kan det å gjøre hjernen din mer elektrisitet smartere - en prosess kjent som transkraniell jevn strømstimulering. Og nå kan du prøve det hjemme også. Les mer fra hundrevis av nevroner i den motoriske regionen i hjernen - til en datamaskin.

En avatararm ble vist på en digital skjerm foran seg, og apene lærte hver uavhengig å kontrollere 3D-bevegelsene sine, bare ved å forestille seg å flytte den. Men hver ape var bare i stand til å kontrollere to av tre dimensjoner, og deres aktivitet ga bare 50 prosent bidrag til hver. Målet var at apene sammen skulle bruke armen for å strekke seg etter en virtuell ball på skjermen.

Apenes hjerner ble ikke koblet direkte sammen, men de begynte intuitivt å synkronisere sin nevrale aktivitet for å bevege armen. Selv når en av apene ble distrahert, fortsatte systemet å fungere.

Videoen over viser apene som kontrollerer 3D-armen. Ape M bidrar til x- og y-aksene (blå prikk), og Monkey K bidrar til y- og z-aksene (grønn prikk). Kombinasjonen bestemmer den endelige plasseringen av armen (svart prikk).

Rotte superhjerner

De andre studie gikk litt lenger. Denne gangen forskere direkte knyttet hjernen til rotter med toveis elektriske forbindelser som gjorde det mulig for forskere å lese elektrisk aktivitet og levere stimulans til nevroner.

I den ene delen av studien leverte forskerne en elektrisk impuls til hjernen til en rotte, og de andre rottene etterlignet den første rottenes hjerneaktivitet og respons - noe som betyr at de opplevde, brukt, nøyaktig hva den første rotten følte.

En annen demonstrasjon testet rottene Værmelding Hva er de beste værnettstedene?Jeg er ganske besatt av været. Det er ikke min skyld, det er bare at jeg er født og oppvokst i Storbritannia, og alle britene er besatt av været. Jeg tror det er fordi ... Les mer ferdigheter. Spesifikt ble pulser av elektrisk stimulering levert til hjernen til individuelle rotter for å representere informasjon om temperatur og barometrisk trykk. Rottene produserte deretter en samlet produksjon som spådde enten en økt eller redusert sjanse for regn. Rotter presterte betydelig bedre på denne oppgaven når de ble koblet sammen i et "hjernenett" enn de gjorde individuelt.

Denne videoen viser et lignende eksperiment, utført av den samme forskeren, der hjernen til to rotter trådløst er koblet for å samarbeide om en oppgave, og danner det som har blitt omtalt som en "biologisk datamaskin Plugg i hjernen og kroppen din - fremtiden for implanterte datamaskinerMed den nåværende trenden med teknisk innovasjon og avansement, er nå et godt tidspunkt å utforske topp moderne teknologier innen datamaskine. Les mer .”

Virkelige applikasjoner

Miguel Nicolelis, forsker fra Duke University som er ansvarlig for disse eksperimentene, har tidligere jobbet med teknologi for å la amputerte kontrollere proteselemmer direkte. Disse funnene, sa han, kan også brukes til hjelpemidler Disse teknologiske fremskrittene vil forandre liv Les mer formål - nemlig hjernerehabilitering.

Etter et hjerneslag, for eksempel kan pasientens motoriske ferdigheter og språkkunnskaper potensielt gjenopprettes raskere hvis hjerneaktiviteten deres ble synkronisert med hjernen til en sunn person. Dette kan gjøres ikke-invasivt ved bruk av elektroder i hodebunnen.

"Dette arbeidet åpner for en rekke muligheter som folk har drømt om, men som aldri har vært i stand til å implementere," fortalte Andrea Stocco, en psykolog ved University of Washington, Wired. ”Jeg kan forestille meg kirurger som koordinerer kirurgi sammen eller matematikere som visualiserer løsningen på et problem sammen. Eller musikere og artister med en ny måte å jobbe kreativt på. ”

Telepati i tradisjonell forstand er imidlertid fortsatt langt unna. Nicolelis datamaskiner overvåket totalt rundt 3000 nevroner (fordelt på alle rottene), men Menneskehjerne Hack hjernen din: 5 måter å bruke nevrovitenskap for å være mer produktive Les mer inneholder rundt 100 milliarder nevroner. Teknologien er bare ikke der (ennå) for å overvåke og registrere det store antallet prosesser som foregår i den menneskelige hjernen.

Kanskje en dag, ikke sant?

Hva er tankene dine om denne forskningen? Kan du tenke på andre potensielle bruksområder for et hjernenettverk? Gi oss beskjed i kommentarene nedenfor!

Bildekreditt: Nicolelis Laboratory, Allan Ajifo