Οι επιστήμονες επέδειξαν για πρώτη φορά μια διεπαφή πολλαπλών ατόμων «εγκέφαλος με εγκέφαλο», όπου τρία άτομα συνεργάστηκαν για να ολοκληρώσουν μια εργασία μέσω άμεσης επικοινωνίας «εγκεφάλου με εγκέφαλο». Αυτή η διεπαφή που ονομάζεται BrainNet ανοίγει τον δρόμο για άμεση συνεργασία μεταξύ εγκεφάλων για την επίλυση ενός προβλήματος.
Μια διεπαφή εγκεφάλου με εγκέφαλο στους ανθρώπους είναι η πηγή περιεχομένου νευρικός τα σήματα εξάγονται από έναν «αποστολέα» και παραδίδονται σε «δέκτες» εγκέφαλος μέσω ψηφιακής τεχνολογίας για να καταστεί δυνατή η άμεση επικοινωνία εγκεφάλου με εγκέφαλο. Μια διεπαφή εγκεφάλου με εγκέφαλο μπορεί να εξαγάγει και να προσφέρει χρησιμοποιώντας τεχνικές απεικόνισης εγκεφάλου και νευροδιέγερσης. Οι μη επεμβατικές μέθοδοι που ονομάζονται ηλεκτροεγκεφαλογραφία (ΗΚΓ) και διακρανιακή μαγνητική διέγερση (TMS) χρησιμοποιούνται για την καταγραφή της εγκεφαλικής δραστηριότητας και την παροχή πληροφοριών στον εγκέφαλο αντίστοιχα. Η έννοια της διεπαφής εγκεφάλου με εγκέφαλο ήταν διαθέσιμη στη θεωρία εδώ και αρκετό καιρό, ωστόσο, η ιδέα στο σύνολό της δεν έχει αποδειχθεί ποτέ μέχρι τώρα.
Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 16 Απριλίου στο Φύση ημερολόγιο Επιστημονικές Εκθέσεις έχει επιδείξει για πρώτη φορά μια διεπαφή εγκεφάλου με εγκέφαλο πολλαπλών ατόμων – που ονομάζεται «BrainNet- από τρία άτομα επικοινώνησαν και έλυσαν μαζί μια εργασία/πρόβλημα χρησιμοποιώντας απευθείας επικοινωνία εγκεφάλου με εγκέφαλο. Οι τρεις συμμετέχοντες – Αποστολέας 1, Αποστολέας 2 και Παραλήπτης εργάστηκαν σε μια συλλογική εργασία – ένα παιχνίδι που μοιάζει με Tetris. Και οι τρεις συμμετέχοντες βρίσκονταν ανά πάσα στιγμή σε διαφορετικά δωμάτια και δεν υπήρχε επικοινωνία μεταξύ τους, δηλαδή δεν μπορούν να δουν ή να ακούσουν ή να μιλήσουν μεταξύ τους. Τόσο ο δέκτης όσο και ο αποστολέας έχουν εφοδιαστεί με τεχνολογίες ECG και TMS, καταργώντας έτσι εντελώς την ανάγκη οποιασδήποτε φυσικής κίνησης.
Σε αυτό το παιχνίδι που μοιάζει με Tetris, εμφανίζεται ένα μπλοκ στο πάνω μέρος της οθόνης και αυτό το μπλοκ πρέπει να τοποθετηθεί σωστά στο κάτω μέρος για να γεμίσει μια γραμμή. Ο αποστολέας 1 και ο αποστολέας 2 μπορούσαν να δουν το παιχνίδι (το μπλοκ και τη γραμμή στο κάτω μέρος) αλλά δεν μπορούσαν να ελέγξουν το παιχνίδι. Ο δέκτης που έπαιζε το παιχνίδι και είχε τον απόλυτο έλεγχο πάνω του μπορούσε να δει μόνο τη γραμμή στο κάτω μέρος, αλλά δεν ήξερε πώς να επανατοποθετήσει το μπλοκ. Για να ολοκληρωθεί επιτυχώς το παιχνίδι, ο Παραλήπτης έπρεπε να ζητήσει βοήθεια από τον Αποστολέα 1 και τον Αποστολέα 2 για να λάβει τις υπόλοιπες πληροφορίες. Αυτό επρόκειτο να επιτευχθεί μέσω της άμεσης επικοινωνίας εγκεφάλου σε εγκέφαλο χρησιμοποιώντας το BrainNet.
Στην αρχή του πειράματος, το παιχνίδι εμφανίστηκε στον Αποστολέα 1 και στον Αποστολέα 2 σε μια οθόνη υπολογιστή. Στη συνέχεια και οι δύο αποφασίζουν πώς πρέπει να περιστραφεί το μπλοκ. Η οθόνη έδειχνε «Ναι» και «Όχι» με τα φώτα LED να αναβοσβήνουν 17 φορές και 15 δευτερόλεπτα ανά δευτερόλεπτο αντίστοιχα. Όταν οι αποστολείς έπαιρναν την απόφαση να «περιστρέψουν ή να μην περιστρέψουν» το μπλοκ, συγκεντρώθηκαν ή κοιτούσαν επίμονα στο αντίστοιχο φως. Τα φώτα που αναβοσβήνουν με διαφορετικό μοτίβο μπορούν να πυροδοτήσουν μοναδικούς τύπους ηλεκτρικής δραστηριότητας στον εγκέφαλο που κατέγραψε ο μηχανισμός κεφαλής του ΗΚΓ. Ο υπολογιστής παρείχε ανατροφοδότηση σε πραγματικό χρόνο για να εμφανίσει την επιλογή τους μετακινώντας τον κέρσορα στην επιθυμητή επιλογή. Αυτή η επιλογή στη συνέχεια μεταφράζεται σε «Ναι» ή «Όχι».
Στη συνέχεια, οι πληροφορίες από τους Αποστολείς πρέπει να παραδοθούν στον Παραλήπτη. Εάν η απάντηση ήταν «Ναι» (περιστρέψτε το μπλοκ), ο δέκτης είδε μια φωτεινή λάμψη. Εναλλακτικά, όταν ήταν «Όχι», ο Δέκτης δεν είδε φως. Η απόφαση των αποστολέων παραδίδεται στη συνέχεια απευθείας στον εγκέφαλο του παραλήπτη μέσω της Διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης. Στη συνέχεια, ο Δέκτης ενσωματώνει τις πληροφορίες που λαμβάνονται από τον Αποστολέα 1 και τον Αποστολέα 2. Ο Δέκτης φορούσε επίσης εξοπλισμό κεφαλής ΗΚΓ, τόσο παρόμοιο με τους Αποστολείς, ο Δέκτης λαμβάνει μια απόφαση απευθείας από τον εγκέφαλό του για το αν θα περιστρέψει το μπλοκ ή όχι. Ο δέκτης γεμίζει με επιτυχία τη γραμμή στο κάτω μέρος και ολοκληρώνει το παιχνίδι.
Συνολικά 5 ομάδες (με 3 συμμετέχοντες η καθεμία) ολοκλήρωσαν με επιτυχία την εργασία BrainNet. Σε συνολικά 16 γύρους του παιχνιδιού, κάθε ομάδα γέμισε τη γραμμή τουλάχιστον το 81 τοις εκατό του χρόνου, δηλαδή σε 13 δοκιμές. Οι ερευνητές αξιολόγησαν την απόδοση του BrainNet εισάγοντας θόρυβο μέσω ψευδών θετικών στοιχείων κ.λπ. Διαπιστώθηκε ότι ο Παραλήπτης έμαθε να εμπιστεύεται τον πιο αξιόπιστο Αποστολέα αποκλειστικά με βάση τις πληροφορίες που μεταδίδονται στον εγκέφαλό του, όπως ακριβώς συμβαίνει στις πραγματικές κοινωνικές αλληλεπιδράσεις και επικοινωνίες.
Η διεπαφή εγκεφάλου-εγκεφάλου BrainNet που περιγράφεται στην τρέχουσα μελέτη ανοίγει το δρόμο για το μέλλον των διεπαφών εγκεφάλου-εγκεφάλου όπου διασυνδεδεμένοι εγκέφαλοι περισσότερων του ενός ατόμου θα μπορούσαν να εργαστούν συνεργατικά για την επίλυση προβλημάτων που δεν μπορούν να επιλυθούν από ένα μόνο άτομο.
***
{Μπορείτε να διαβάσετε την αρχική ερευνητική εργασία κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο DOI που δίνεται παρακάτω στη λίστα των αναφερόμενων πηγών}
Πηγές)
Jiang, L. et al. 2019. BrainNet: A Multi-Person Brain-to-Brain Interface for Direct Collaboration Between Brains. Επιστημονικές Εκθέσεις. 9 (1). http://dx.doi.org/10.1038/s41598-019-41895-7
