Forskare skapar första däggdjur "Hive Minds"

Annons

Forskare har gjort ett stort genombrott inom hjärnanätverksteknologi och kopplat samman djur för att ge dem möjlighet att lösa problem tillsammans.

Det kan låta som science fiction, men detta är verklig forskning som visar verkliga resultat. Ett experiment kopplade ihop hjärnorna från tre apor, vilket tillät dem att gemensamt kontrollera en avatararm. Ett andra experiment kopplade hjärnan från fyra råttor, vilket gjorde att de tillsammans kunde lösa ett väderprognosproblem som de kämpade med att lösa individuellt.

Neuroethics forskare Anders Sandberg berättade Väktaren att detta arbete är den mest övertygande demonstrationen ännu att hjärnor kan kopplas samman för direkt kommunikation. "Människor har hävdat digital telepati i olika coola demonstrationer, men det har mest varit total hype," sade han. ”Jag är ganska imponerad av det här. Det har en hög "gosh" -faktor. ”

Hur hände detta, och vad har konsekvenserna? Låt oss titta närmare.

Collaborative Monkey Brains

I första studien, forskare utrustade tre rhesus-makakapor med matriser för att överföra deras hjärnaktivitet - det vill säga

elektriska impulser Zappa dig smartare med denna DIY tDCS-hjärnstimulatorEnligt Förenta staterna försvarsdepartementet, genom att tappa din hjärna med elektricitet kan du bli smartare - en process som kallas transkraniell direktströmstimulering. Och nu kan du också prova hemma. Läs mer från hundratals neuroner i hjärnans motorregion - till en dator.

En avatararm visades på en digital skärm framför dem, och aporna lärde sig oberoende att kontrollera sina 3D-rörelser, bara genom att föreställa sig att flytta den. Men varje apa kunde bara kontrollera två av tre dimensioner, och deras aktivitet gav bara 50 procent bidrag till var och en. Målet var att aporna samarbetade med armen för att nå en virtuell boll på skärmen.

Apornas hjärnor kopplades inte direkt samman, men de började intuitivt att synkronisera sin neurala aktivitet för att flytta armen. Även när en av aporna distraherades fortsatte systemet att fungera.

Videon ovan visar aporna som styr 3D-armen. Monkey M bidrar till x- och y-axlarna (blå prick), och Monkey K bidrar till y- och z-axlarna (grön prick). Kombinationen bestämmer den slutliga positionen för armen (svart prick).

Råttens superhjärnor

De andra studie gick lite längre. Den här gången forskare direkt kopplad hjärnorna hos råttor med tvåvägs elektriska anslutningar som gjorde det möjligt för forskare att läsa elektrisk aktivitet och leverera stimulans till neuroner.

I en del av studien levererade forskarna en elektrisk impuls till hjärnan hos en råtta, och de andra råttorna efterliknade den första råttans hjärnaktivitet och svar - vilket innebar att de upplevde begagnade exakt vad den första råttan känt.

En annan demonstration testade råttorna väderprognos Vad är de bästa väderwebbplatserna?Jag är ganska besatt av vädret. Det är inte mitt fel, det är bara att jag är född och uppvuxen i Storbritannien, och alla brittiska människor är besatta av vädret. Jag tror att det är för ... Läs mer förmågor. Specifikt levererades pulser av elektrisk stimulering till hjärnorna hos enskilda råttor för att representera information om temperatur och barometrisk tryck. Råttorna producerade sedan en kollektiv produktion som förutspådde antingen en ökad eller minskad risk för regn. Råttor presterade signifikant bättre med den här uppgiften när de kopplades samman i ett "hjärnnet" än de gjorde individuellt.

Den här videon visar ett liknande experiment, utfört av samma forskare, där hjärnan från två råttor är trådlöst kopplad för att samarbeta om en uppgift och bilda vad som har kallats "biologisk dator Pluggar i din hjärna och kropp - Framtiden för implanterade datorerMed den nuvarande trenden med teknisk innovation och framsteg är det nu en bra tid att utforska den senaste tekniken inom datormänskliga tekniker. Läs mer .”

Verklighetsapplikationer

Miguel Nicolelis, Duke University forskare ansvarig för dessa experiment, har tidigare arbetat med teknik för att tillåta amputerade att direkt kontrollera proteslemmar. Dessa fynd, sade han, kunde också användas för hjälpmedel Dessa hjälpmedelstekniska framsteg kommer att förvandla liv Läs mer syften - nämligen hjärnrehabilitering.

Efter en stroke, till exempel kan en patients motoriska färdigheter och språkförmåga potentiellt återställas förr om deras hjärnaktivitet synkroniserades med hjärnan hos en frisk person. Detta kan göras icke-invasivt med elektroder i hårbotten.

"Detta arbete öppnar upp ett gäng möjligheter som människor har drömt om men som aldrig har kunnat genomföra," sa Andrea Stocco, en psykolog vid University of Washington, Trådbunden. ”Jag kan föreställa mig kirurger som samordnar kirurgi tillsammans eller matematiker som visualiserar lösningen på ett problem tillsammans. Eller musiker och artister med ett nytt sätt att arbeta kreativt. ”

Telepati i traditionell mening är dock fortfarande långt borta. Nicolelis datorer övervakade totalt cirka 3 000 nervceller (utspridda bland alla råttorna), men mänsklig hjärna Hacka din hjärna: 5 sätt att använda neurovetenskap för att vara mer produktiva Läs mer innehåller cirka 100 miljarder nervceller. Tekniken finns inte (ännu) för att övervaka och registrera det stora antalet processer som pågår i den mänskliga hjärnan.

Kanske en dag, eller hur?

Vilka är dina tankar om denna forskning? Kan du tänka på andra möjliga användningar för ett hjärnanätverk? Låt oss veta i kommentarerna nedan!

Bildkredit: Nicolelis Laboratory, Allan Ajifo