Человеческий разум направляет крыс-киборгов через интерфейс мозг-мозг

Научный прорыв позволяет человеческим мыслям направлять крыс на сложные задачи

geralt/pixabay

Источник: геральт / pixabay

Команда ученых из Гарвардской медицинской школы, Бостонского университета и Корейского университета сделала прорывное открытие благодаря неинвазивному интерфейсу «мозг-мозг» (BBI), который позволил человеческому мозгу контролировать хвост крысы. Это было в 2013 году. Перенесемся в менее чем шесть лет спустя, и технология BBI продвинулась до такой степени, что человеческий разум теперь может направлять лабораторных крыс в сложных задачах с поразительной точностью, а не просто виляя хвостом. Согласно недавнему исследованию, опубликованному в этом месяце в « Научных отчетах» , исследователи разработали интерфейс «мозг-мозг», который позволяет человеческому мозгу эффективно направлять крысу в сложном окружении с мыслями.

Ученые, связанные с Университетом Чжэцзян, создали систему BBI, сделанную из неинвазивного интерфейса мозг-машина (ИМТ), используя электроэнцефалограмму (ЭЭГ) и крысу, имплантированную микроэлектродами. В эксперименте человеческий «манипулятор» наблюдает за экраном компьютера с потоковой передачей видео с камер, нацеленных на крысу-киборга в лабиринте.

Данные ЭЭГ из человеческих мыслей передаются по беспроводному каналу на компьютер, где моторное намерение декодируется и передается в инструкции управления. Контрольные параметры передаются по беспроводной связи для обеспечения микроэлектрических стимулов через стимулятор, прикрепленный к крысе. Согласно документу, их система BBI «объединяет команды управления, декодированные неинвазивными моторными изображениями, с нейронной обратной связью, и эти инструкции отправляются обратно в мозг крысы с помощью ICMS в режиме реального времени».

Первая задача состояла в том, чтобы провести крысу через 16 поворотов (восемь поворотов вправо и восемь поворотов влево) в лабиринте из восьми рук (каждая рука имеет ширину 12 см и высоту 5 см). Последовательность направления поворота выбирается компьютером случайным образом, чтобы крысы не запомнили задание.

Ученые написали в своей статье, что их система BBI оценивала две разные модели управления – модель порогового значения (TREM) и модель градиента (GRAM) – для того, чтобы «обеспечить более естественный и более легкий процесс для манипулятора во время управления рулевым управлением».

Затем сложность задачи была увеличена до направления крысам на временное задание ряда заранее заданных задач навигации, которые выходят за пределы правого и левого поворотов. Следующая задача включала более сложный 3D-лабиринт, который требовал обхода туннеля, обхода столбов, а также подъемов и спусков. Человеческий разум контролировал шесть крысиных киборгов через десять проходов через сложный лабиринт с поразительной средней вероятностью успеха 90 процентов.

Исследователи написали, что их исследование «продемонстрировало возможность культивирования информационного пути между человеческим мозгом и мозгом крысы» и что «наши манипуляторы были способны контролировать разум крысиного киборга для плавного выполнения задач навигации в лабиринте». Ученые утверждают, что их результаты показывают, что «автоматизированный BBI, который передает информацию между двумя объектами, интригующе возможен».

Рекомендации

Ю, Сын-Шик, Ким, Хёнмин, Филандрианос, Эммануэль, Тагадос, Сейед Джавид, Парк, Синсук. «Неинвазивный интерфейс мозга к мозгу (BBI): установление функциональных связей между двумя мозгами». Plos One. 3 апреля 2013 г.

Энтони, Себастьян. «Гарвард создает интерфейс мозг-мозг, позволяя людям управлять другими животными с помощью одних мыслей». ExtremeTech . 21 июля 2013 г.

Чжан, Шаоминь, Юань, Шэн, Хуан, Липэн, Чжэн, Сяосян, Ву, Чжаохуэй, Сюй, Кеди, Пан, Ган. «Контроль человеческого разума за непрерывным движением крысиного киборга с помощью беспроводного интерфейса мозг-мозг». Научные отчеты. 04 февраля 2019 г.

Intereting Posts