Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Нейробиологи неинвазивно объединили мозги трех людей в сеть

Американские ученые представили BrainNet — систему интерфейса мозг-мозг, которая неинвазивно принимает сигнал от мозгов двух людей с помощью электроэнцефалограммы и передает его третьему человеку через транскраниальную магнитную стимуляцию.

Нейробиологи неинвазивно объединили мозги трех людей в сеть

С помощью такого интерфейса исследователям удалось обучить добровольцев играть в игру наподобие тетриса: получая инструкции от двух людей третьему человеку удалось выиграть более чем в 80 процентах случаев. Препринт статьи опубликован на arXiv.



Для эффективной работы интерфейсов мозг-мозг (brain-to-brain interfaces) приходится использовать инвазивные технологии. К примеру, соединять мозги в распределительную сеть, которая позволяет решать несколько задач, в 2015 году научились ученые из Университета Дьюка: для этого они использовали электроды, вживленные в мозг трех макак. Во многом из этических соображений инвазивный мониторинг и стимуляцию почти не используют для экспериментов с участием здоровых людей, из-за чего создание человеческих интерфейсов мозг-мозг технически осложнено. Тем не менее, для этого можно использовать современные неинвазивные методы мониторинга и стимуляции: к примеру, электроэнцефалографию (ЭЭГ) и транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМС).

Сделать подобный интерфейс решили ученые под руководством Линсяня Цзяна (Linxing Jiang) из Вашингтонского университета. В их эксперименте приняли участие 15 человек, которых разделили на пять троек. В каждой тройке два человека выполняли роль передатчиков, а третий — роль получателя: активность мозга первых двух людей считывалась при помощи ЭЭГ, а активность мозга третьего регулировалась при помощи ТМС. Каждой тройке необходимо было сыграть в игру, напоминающую тетрис: в игре появлялся квадратный блок, который можно было перевернуть, чтобы заполнить ряд. Передатчики могли видеть ряд и знали, нужно ли переворачивать блок; при этом получатель ряд не видел, но принимал решение о том, перевернуть ли блок, именно он.

Нейробиологи неинвазивно объединили мозги трех людей в сеть
Пример задания для получателя (слева) и передатчиков (справа)

При принятии решения передатчикам необходимо было смотреть на лампочку (справа или слева — в зависимости от того, переворачивать или не переворачивать блок), мигающей с разной частотой, в результате чего формировался сигнал, который передавался с помощью ТМС к зрительной коре получателя. Стимуляция зрительной коры (ниже или выше порога — в зависимости от ответа) вызывала появление фосфена — зрительного ощущения, из-за которого появляется небольшое светящееся пятно. Если получатель видел такой фосфен, то он решал переворачивать блок, если нет — то не переворачивал.

С помощью разработанного интерфейса получателям удалось правильно расположить фигуру в 81,25 процента случаев, что значительно выше случайного попадания. Кроме того, ученым удалось научить получателя выделять правильный ответ на фоне шума: для этого они попросили одного из участников-передатчиков давать умышленно неправильные ответы. Оказалось, что получателя можно не только научить принимать решения на основе активности мозга передатчиков, но и научить определять, какое из двух решений правильное.

Стоит уточнить, что интерфейсы мозг-мозг уже разрабатывались ранее: тем не менее, в новой работе ученым впервые удалось сделать подобный интерфейс с участием более двух субъектов.

Несмотря на то, что для исследований с участием людей чаще всего используются неинвазивные методы стимуляции и нейровизуализации, исследовать мозг глубже можно, к примеру, с помощью пациентов с эпилепсией: в кору их головного мозга для анализа приступов часто вживляют электроды. К примеру, прошлой осенью с помощью инвазивного мониторинга активности нейронов ученым удалось определить разницу между осознанным и неосознанным восприятием, а с помощью стимуляции — заставить пациента видеть лица и радугу.

Автор: Елизавета Ивтушок





Ссылка на источник

Tags: инструменты и методы, мозг, нейробиология, технологии
Subscribe

Posts from This Journal “нейробиология” Tag

promo nemihail 18:00, yesterday 44
Buy for 30 tokens
Да, я вляпался в новую стройку, но сперва мы демонтировали всё, что вы видите на этой фотографии. Нужно конечно понимать, что когда мы это строили, знали что уже совсем скоро все это снесем. Если кто забыл, то это проект большого черного дома. Дом мы закончили несколько лет назад, но…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 4 comments