Ученые впервые продемонстрировали интерфейс «мозг-мозг» для нескольких человек, при котором три человека совместно работали над выполнением задачи через прямое общение «мозг-мозг». Этот интерфейс под названием BrainNet открывает путь к прямому сотрудничеству между мозгами для решения проблемы.
Интерфейс «мозг-мозг» у человека — это интерфейс, в котором информация из нейронных сигналов извлекается из «отправителя» и передается в мозг «получателя» с помощью цифровых технологий, обеспечивая прямую связь между мозгами . Интерфейс «мозг-мозг» может извлекать и передавать информацию с использованием методов нейровизуализации и нейростимуляции. Неинвазивные методы, такие как электроэнцефалография (ЭКГ) и транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС), используются для регистрации мозговой активности и передачи информации в мозг соответственно. Концепция интерфейса «мозг-мозг» существует в теории уже некоторое время, однако до настоящего времени она не была полностью продемонстрирована.
В новом исследовании, опубликованном 16 апреля в журнале Nature Scientific Reports, впервые продемонстрирован многопользовательский интерфейс «мозг-мозг» — получивший название « BrainNet » — для трех человек, которые общались и решали задачу/проблему совместно, используя прямую связь между мозгами. Три участника — Отправитель 1, Отправитель 2 и Получатель — работали над совместной задачей — игрой, похожей на «Тетрис». Все три участника постоянно находились в разных комнатах, и между ними не было никакой связи, то есть они не могли видеть, слышать или разговаривать друг с другом. И Получатель, и Отправитель были обеспечены технологиями ЭКГ и ТМС, что полностью исключало необходимость каких-либо физических движений.
В этой игре, похожей на тетрис, в верхней части экрана отображается блок, и этот блок нужно правильно разместить внизу, чтобы заполнить строку. Отправитель 1 и Отправитель 2 могли видеть игру (блок и строку внизу), но не могли управлять игрой. Получатель, который играл в игру и имел полный контроль над ней, мог видеть только линию внизу, но не знал, как изменить положение блока. Для успешного завершения игры Получатель должен был обратиться за помощью к Отправителю 1 и Отправителю 2, чтобы получить оставшуюся информацию. Это должно было быть достигнуто посредством прямого обмена данными между мозгами с помощью BrainNet.
В начале эксперимента игра отображалась для Отправителя 1 и Отправителя 2 на экране компьютера. Затем они оба решают, как нужно повернуть блок. На экране было «Да» и «Нет», а светодиоды мигали 17 раз и 15 секунд в секунду соответственно. Когда Отправители принимали решение «вращать или не вращать» блок, они концентрировались или смотрели на соответствующий свет. Индикаторы, мигающие по-разному, могут запускать в головном мозге уникальные типы электрической активности, которые регистрирует их головное устройство для ЭКГ. Компьютер предоставил обратную связь в режиме реального времени, чтобы отобразить их выбор, перемещая курсор к желаемому варианту. Этот выбор затем переводится в «Да» или «Нет».
Далее информация от Отправителей должна быть доставлена Получателю. Если ответ был «Да» (поверните блок), Получатель увидел яркую вспышку света. В качестве альтернативы, когда было «Нет», приемник не видел никакого света. Затем решение отправителя доставляется непосредственно в мозг получателя с помощью транскраниальной магической стимуляции. Затем Получатель объединяет информацию, полученную от Отправителя 1 и Отправителя 2. Получатель также носил головное устройство ЭКГ, поэтому, как и Отправители, Получатель принимает решение непосредственно из своего мозга, повернуть ли блок или нет. Приемник теперь успешно заполняет строку внизу и завершает игру.
Всего 5 групп (по 3 участника в каждой) успешно выполнили задачу BrainNet. В общей сложности в 16 раундах игры каждая группа заполняла линию не менее 81% времени, т. Е. В 13 попытках. Исследователи оценили производительность BrainNet, вводя шум посредством ложных срабатываний и т. Д. Было замечено, что Получатель научился доверять самому надежному Отправителю исключительно на основе информации, передаваемой в их мозг, точно так же, как это происходит в реальных социальных взаимодействиях и общении.
Интерфейс мозг-мозг BrainNet, описанный в текущем исследовании, прокладывает путь в будущее интерфейсов мозг-мозг, где взаимосвязанные мозги более чем одного человека могут совместно работать над решением проблем, которые не могут быть решены одним человеком.
{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}
Источник (ы)
Jiang, L. et al. 2019. BrainNet: многопользовательский интерфейс "мозг-мозг" для прямого взаимодействия между мозгами. Научные отчеты. 9 (1). http://dx.doi.org/10.1038/s41598-019-41895-7
