"Geist-verschmolzen" Tier Gehirne arbeiten besser als einzelne

Anschluss Gehirne in Netzwerken zusammen oder "Geist-Verschmelzung" wie die Trekkies sagen, hat eine lange und bewegte Geschichte in der Science Fiction. Aber es ist auch etwas, das Wissenschaftler tun – sehr erfolgreich – mit Tieren im Labor. Und in vielen Fällen vernetzten tierischen Gehirne scheinen besser als einzelne Gehirne durchführen.

Ein paar Studien veröffentlicht heute in der Zeitschrift Scientific Reports Detail einige der anspruchsvollsten Geist-Vernetzung Bemühungen bisher. Durch die Verbindung von Gehirn mit Elektroden, haben Forscher am Zentrum für Neuroengineering an der Duke University gezeigt, dass Ratten und Affen ihre Gedanken zur Durchführung einfacher Aufgaben koordinieren können, darunter Mustererkennung und eine Roboter-Gliedmaßen bewegen.

Seit Jahren bauen Neurowissenschaftler Geräte, um Signale von Elektroden in das Gehirn aufgenommen zu entschlüsseln – so genannte Gehirn-Computer-Interfaces. An der Duke University Neurowissenschaftler Miguel Nicolelis und Kollegen wurden rigging Affen bis BCIs und die Roboterarme Steuern Tiere zu beobachten. Vielleicht nicht überraschend, haben sie gelernt, dass Affen better get in Roboterteile schwingt, wenn mehr von ihrer Neuronen in der Bemühung beitreten können.

Dass Beobachtung führte die Forscher eine einfache Frage nachzudenken: Wenn mehr Neuronen aus einem einzigen Gehirn einen Job besser machen können, sollte nicht mehr verstand besser sein?

Die einzig logische Sache zu tun war ein Bündel des Gehirns miteinander verknüpfen und sehen was passiert. Über The New York Timesbeschreibt Carl Zimmer die erste Runde der Experimente an Ratten durchgeführt:

Dr. Nicolelis und seine Kollegen begann durch Implantation von zwei Sätze von Elektroden im Gehirn von vier Ratten. Eine eingelassene gelieferten ein Signal ein Teil jedes Gehirn, während der andere seine an einem anderen Gehirn-Patch.

Die vier Ratten erhielten das gleiche Signal, und dann ein Computer überwacht wie ihr Gehirn reagiert. Wenn alle vier Ratten produziert Signale im Gehirn synchronisiert, wurden sie mit einem Schluck Wasser belohnt.

Durch Versuch und Irrtum gelernt die Ratten konsequent ihr Gehirn, macht es möglich, dass die Ratten zu handeln wie ein einfacher Computer synchronisieren. In einem Experiment die Tiere gelernt, wie man verschiedene Gehirn Antworten auf zwei verschiedene Signale zu produzieren: ein einzelnes Platzen der elektrischen Impulse oder vier platzt.

Die Ratten haben gelernt, wie synchronisierte Hirnaktivität in Reaktion auf eines der Signale und nicht synchronisierte Tätigkeit in dem anderen zu produzieren. Ihre kollektive Antwort war korrekt, sooft 87 Prozent der Zeit – deutlich besser als eine einzelne Ratte eigenständig lernen.

Ermutigt durch den Erfolg von ihren Geist verschmolzen Ratten, wandte die Wissenschaftler ihre Aufmerksamkeit wieder auf Affen und Roboterarme. Diesmal, implantierten sie Elektroden in zwei Affen anstelle von einem:

Jeder Affe schaute auf einem Computer-Bildschirm auf dem gab es Bilder von einem Arm und einem Ball. Der Computer kombiniert die Signale des Gehirns von beiden Affen, den Arm zu bewegen. Die zwei Affen gelernt, zusammenzuarbeiten, um zuverlässig den Arm auf den Ball zu bewegen die Belohnung hergestellt.

In einer anderen Studie ein Affe gelernt, die horizontale Bewegung des Armes zu kontrollieren, während der andere Affe die Vertikalbewegung durch elektrische Gehirn Impulse gesteuert. In eine noch ehrgeizigere Test programmiert die Wissenschaftler einen virtuelle Arm im dreidimensionalen Raum ermöglicht drei Affen, die Steuerung der verschiedenen Aspekte ihrer Bewegung freizugeben.

Wieder einmal gelernt die Affen den Arm auf den Ball zu bewegen. Auch wenn einer der Affen einen schlechten Job den Arm zu kontrollieren hat, kompensiert die beiden anderen es auf Kurs zu halten.

Diese einfache Experimente sind weit entfernt von der Art von Gehirn-Vernetzung in alles von Star Trek , Sense8dargestellt. Aber auch einfache Demonstrationen wie Gehirne können elektrische Impulse zu teilen und zusammen arbeiten sind spannend, da sie einen Pfad zu viel anspruchsvollere Anwendungen geebnet sind.

Stellen Sie Gruppen von Physikern stecken ihre Köpfe zusammen, um ein unglaublich schwer Mathe-Problem zu lösen. Oder ein Search and Rescue Team verknüpfen ihre Gehirne um besser koordinieren. Es ist auch nicht schwer, sich vorzustellen, diese Technologie infiltrieren Gaming, mit vernetzten MMO Parteien Aufstieg viel schneller durch die Ränge (ich bin sicher, dass die Handlung des Anime-Show oder zehn gewesen ist.)

Geist-Verschmelzung wird natürlich eine ganze Reihe von heiklen ethischen und rechtlichen Fragen sowie erhöhen. Wie Zimmer weist darauf hin, wenn ein Gehirn-Netzwerk waren, ein Verbrechen zu begehen, werden Rechtsanwälte haben alle Hände voll zu bestimmen, wer genau verantwortlich war. Aber vorerst zumindest, ich sagen, dass wir einfach nur bewundern die Tatsache, dass Wissenschaftler in der Lage sind, überhaupt Gehirne miteinander zu verknüpfen und ein Ergebnis zu beobachten. Das ist ziemlich genial freakin '.

[New York Times]

Sie können vollständige, frei zugänglichen wissenschaftlichen Papier hier lesen.

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