Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • techweek
  • Biohacking
  • Био/​мол/​текст

Брейнет – три мозга, работающих вместе

Нейробиологи объединили мозги обезьян в распределенную сеть

N+1 

Сеть, состоящая из мозгов трех обезьян.
Здесь и ниже изображение: Miguel A.L. Nicolelis et al. / Nature Scientific Reports

Группа нейрофизиологов из Университета Дьюка предложила новую парадигму в построении интерфейсов «мозг-компьютер». Ученые объединили мозги трех обезьян в единую распределенную систему, способную выполнять параллельно различные функции и синхронизировать свои усилия для достижения результатов без использования прямой коммуникации. Работа опубликована в журнале Scientific Reports (Ramakrishnan et al., Computing Arm Movements with a Monkey Brainet, в открытом доступе).

Ученые успешно провели три эксперимента с макаками-резусами (Macaca mulatta). Всем обезьянам имплантировали в управляющие движениями отделы мозга электроды, которые параллельно присоединялись к одному компьютеру. В общей сложности нейрофизиологи о снимали активность более чем 700 нейронов в мозге макак.

Каждая обезьяна проходила предварительный тренинг по управлению анимированной рукой-аватаром на экране. С помощью «силы мысли» обезьян приучали перемещать руку в двух и трех измерениях, чтобы «прикоснуться» к цели (см. видео). Индивидуально все макаки успешно справлялись с этой задачей. 


В первом эксперименте – распределенном контроле – двум обезьянам предстояло одновременно управлять одной рукой-аватаром в двумерном пространстве, при этом каждая из них могла контролировать обе оси координат – X и Y, но только в одной из половин экрана. Поэтому, чтобы вовремя успеть прикоснуться ко всем появляющимся в разных уголках целям и получить вознаграждение (фруктовый сок) макакам требовалось синхронизировать работу своих мозгов и превратить их в единый «супермозг». После нескольких недель тренировок время необходимое для выполнения «прикосновения» сокращалось примерно на треть.


Первый вариант эксперимента

Во втором, более сложном эксперименте, две макаки также перемещали виртуальную руку в двумерном пространстве, но на этот раз каждая обезьяна могла контролировать лишь перемещение вдоль одной из осей – x или y. Это требовало еще более сложной и тонкой взаимной подстройки. Однако уже спустя три недели обезьянам удавалось научиться эффективно взаимодействовать друг с другом.

Второй вариант эксперимента

В последнем эксперименте трем макакам необходимо было управлять рукой-аватаром в трехмерном пространстве. При этом каждая обезьяна могла контролировать движение лишь по двум из трех осей (например, X и Y, X и Z, Y и Z). Для получения награды было необходимо, чтобы мозг как минимум двух обезьян в каждый момент времени работал синхронно. 

Третий вариант эксперимента

В видео ниже можно посмотреть визуализацию серии экспериментальных проб уже натренированных макак, где каждая цветная точка представляет траекторию движения одной из трех обезьян, а черная – их результирующую, движение руки-аватара. 


Ученые надеются, что их открытие не только даст возможность опытным пользователям управляемых «силой мысли» экзоскелетов и аватаров обучать других новичков напрямую, но и позволит создавать бионейрокомпьтеры, напрямую коммутируя мозги множества живых животных.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
14.07.2015

Читать статьи по темам:

интерфейс мозг-компьютер Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Интернет станет частью нашей ДНК

В голове художника Нила Харбиссона, страдающего от цветовой слепоты, – вживленная антенна, которая преобразует окружающие его цвета в звуки. С этой антенной он живет уже десять лет и не выключает ее даже тогда, когда отправляется спать.

читать

«Робот-аватар» для паралитиков

Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны представили результат своего многолетнего проекта по созданию дистанционно управляемого подвижного робота, командовать которым можно с помощью «силы мысли».

читать

На пути к телепатии

Дальнейшее развитие технологии ‘Brain-to-Text’ может стать первым шагом на пути создания систем мысленного управления компьютерами и другой техникой, новых технологий общения между людьми и многого другого.

читать

Протез с беспроводным управлением

Американские биотехнологи создали уникальный протез руки, который подключается к мозгу через простую «шапку» для ЭЭГ и не требует имплантации электродов в кору мозга или других инвазивных медицинских процедур.

читать

А вы хотели бы стать киборгом?

Энтузиазм учёных относительно нашего киборгизированного будущего далеко не всегда вызывает энтузиазм у обычных людей. Причём одно дело протез, и совсем другое, когда нам обещают массово что-то имплантировать в мозг.

читать