Ratten mit verknüpften Gehirne arbeiten zusammen
Wissenschaftler haben entwickelt etwas in der Nähe ein Geist verschmelzen in einem Paar von Laborratten, die Tiere Gehirne elektronisch verknüpfen, so dass sie zusammenarbeiten können, um ein Puzzle zu lösen. Und diese Verbindung von Gehirn zu Gehirn blieb stark, auch wenn die Ratten 2.000 Meilen voneinander entfernt waren.
Die Experimente wurden von Duke Neurobiologe Miguel Nicolelis durchgeführt, die am besten bekannt für seine Arbeit im Geist gesteuerte Prothesen zu machen ist.
"Unsere bisherigen Studien mit Gehirn-Maschine-Schnittstellen uns überzeugt hatte, das Gehirn sei viel plastischer als wir gedacht haben", erklärte Nicolelis. "In diesen Experimenten konnte das Gehirn sich leicht anpassen, um Eingang für Geräte außerhalb des Körpers zu akzeptieren und sogar lernen, wie unsichtbares Infrarotlicht erzeugt durch einen künstlichen Sensor verarbeitet. So könnte die Frage, die uns gestellt wurde, wenn das Gehirn Signale von künstlichen Sensoren assimilieren konnte, es auch Informationen von Sensoren aus einem anderen Körper assimilieren?"
Für die neue Experimente weiter Nicolelis und seine Kollegen ausgebildete Paare von Ratten auf einen bestimmten Hebel, wenn ein Licht zu drängen in ihren Käfig. Wenn sie den richtigen Hebel getroffen, bekamen sie einen Schluck Wasser als Belohnung.
Wenn eine Ratte in das Paar, genannt die "Encoder" führte diese Aufgabe, die Muster der Hirnaktivität – so etwas wie eine Momentaufnahme der seinen Denkprozess — in ein elektronisches Signal an das Gehirn seine Partner Ratte, die "Decoder", gesendet in einem separaten Gehäuse übersetzt wurde. Das Licht ging in den Decoder Käfig nicht aus also dieses Tier knacken die Nachricht vom Encoder musste zu wissen, welche Hebel drücken, um die Belohnung zu erhalten.
Der Decoder 70 Prozent der Zeit die richtigen Hebel gedrückt, sagten die Forscher.
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Die in der Nähe von Geist-Fusion wurde erreicht mit Mikroelektroden implantiert im Teil von den Tieren Kortex, der motor Informationen verarbeitet. Und das Gehirn zu Gehirn-Interface, welches Nicolelis beschreibt, wie eine "biologische Computer", arbeiteten beide Richtungen: Wenn der Decoder den falschen Hebel gewählt haben, nicht die Encoder-Ratte einen vollen Lohn, was die beiden zusammenarbeiten gefördert bekommen. [Video - sehen Sie sich die gescheiten Ratten zusammen zu arbeiten]
"Wir sahen, wenn die Decoder Ratte einen Fehler begangen, der Encoder grundsätzlich geändert die Gehirnfunktion und Verhalten zu erleichtern, für ihren Partner, es richtig zu machen," erklärte Nicolelis in einer Erklärung. "Der Encoder verbessert das Signal-Rausch-Verhältnis von seiner Aktivität des Gehirns, die die Entscheidung dargestellt, also das Signal sauberer geworden und leichter zu erkennen. Und es machte eine schnellere, sauberere Entscheidung für den richtigen Hebel zu drücken. Immer, wenn der Encoder diese Anpassungen vorgenommen, hat der Decoder immer häufiger die richtige Entscheidung so beide eine bessere Belohnung bekam."
Die Verbindung wurde nicht verloren, auch wenn die Signale waren über das Internet und die Ratten auf zwei verschiedenen Kontinenten, 2.000 Meilen (3.219 Kilometer) auseinander gesetzt. Die Forscher sagen die Ergebnisse galt, wenn die Decoder-Ratte in einem Duke-Labor in North Carolina war und des Encoders mit Nicolelis Kollegen in Brasilien, Edmond und Lily Safra International Institute of Neuroscience von Natal (ELS-IINN).
Die Forscher arbeiten an Experimenten, die Köpfe von mehr als zwei Tiere zu verknüpfen (das ist etwas Nicolelis fordert ein "Brain-Net") zu sehen, ob sie komplexe Probleme gemeinsam lösen konnten.
"Wir können nicht sogar Vorhersagen was Arten von emergenten Eigenschaften erscheinen würde, wenn Tiere beginnen interagieren als Bestandteil einer Brain-Net", sagte Nicolelis. "Theoretisch vorstellbar, dass eine Kombination von Gehirnen Lösungen anbieten konnte, die einzelne Gehirne selbst erreichen können."
Die Forschung war detailliert heute (28. Februar) in der Zeitschrift Nature Scientific Reports.
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