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-εγκεφάλου στους ανθρώπους είναι η διαδικασία όπου το περιεχόμενο των νευρωνικών σημάτων εξάγεται από έναν «αποστολέα» και παραδίδεται στον εγκέφαλο ενός «δέκτη» μέσω ψηφιακής τεχνολογίας, επιτρέποντας την άμεση επικοινωνία εγκεφάλου-εγκεφάλου . Μια διεπαφή εγκεφάλου-εγκεφάλου μπορεί να εξάγει και να παραδώσει χρησιμοποιώντας τεχνικές απεικόνισης εγκεφάλου και νευροδιέγερσης. Μη επεμβατικές μέθοδοι που ονομάζονται ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (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-εγκεφάλου είναι διαθέσιμη στη θεωρία εδώ και αρκετό καιρό, ωστόσο, η έννοια στο σύνολό της δεν έχει ποτέ αποδειχθεί μέχρι τώρα.
Μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 16 Απριλίου στο περιοδικό Nature Scientific Reports κατέδειξε για πρώτη φορά μια διεπαφή εγκεφάλου-εγκέφαλου πολλαπλών ατόμων - που ονομάζεται « BrainNet » - τριών ατόμων που επικοινωνούσαν και έλυναν μαζί μια εργασία/πρόβλημα χρησιμοποιώντας άμεση επικοινωνία εγκεφάλου-εγκέφαλου. Οι τρεις συμμετέχοντες - ο Αποστολέας 1, ο Αποστολέας 2 και ο Δέκτης εργάστηκαν σε μια συλλογική εργασία - ένα παιχνίδι τύπου Tetris. Και οι τρεις συμμετέχοντες ήταν παρόντες σε διαφορετικά δωμάτια ανά πάσα στιγμή και δεν υπήρχε επικοινωνία μεταξύ τους, δηλαδή δεν μπορούσαν να δουν, να ακούσουν ή να μιλήσουν ο ένας στον άλλον. Τόσο ο δέκτης όσο και ο πομπός έχουν εξοπλιστεί με τεχνολογίες ΗΚΓ και TMS, εξαλείφοντας έτσι εντελώς την ανάγκη για οποιεσδήποτε σωματικές κινήσεις.
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
