Forskare skapar första däggdjur Hive Minds

Forskare har gjort ett stort genombrott i hjärnnätteknik, som länkar samman djur för att de ska kunna lösa problem i samarbete.

Det kan låta som science fiction, men det här är verklig forskning som visar upp riktiga resultat. Ett experiment kopplade samman hjärnorna hos tre apor, så att de gemensamt kunde styra en avatararm. Ett andra experiment kopplade hjärnorna till fyra råttor, så att de kunde lösa ett problem med väderprognoser tillsammans att de kämpade för att lösa sig individuellt.

Neuroethicsforskaren Anders Sandberg berättade Väktaren att det här arbetet är den mest övertygande demonstrationen, men att hjärnorna kan kopplas samman för direkt kommunikation. “Människor har hävdat digital telepati i olika fina demoer, men det har mest varit totalt hype,” han sa. “Jag är ganska imponerad av detta. Den har en hög "gosh" -faktor.”

Hur hände detta och vad är konsekvenserna? Låt oss ta en närmare titt.

Collaborative Monkey Brains

I den första studien monterade forskare tre rhesusmakakor med arrays för att överföra sin hjärnaktivitet - det vill säga elektriska impulser Zap Yourself Smarter With This DIY tDCS Brainstimulator Zap Yourself Smarter With This DIY tDCS Brain Stimulator Enligt Förenta staternas försvarsdepartement, zapping din hjärna med elektricitet kan göra dig smartare - en process som kallas transcranial Direct Current Stimulation. Och nu kan du prova hemma också. Läs mer från hundratals neuroner i hjärnans motorregion - till en dator.

En avatar arm visades på en digital skärm framför dem, och aporna lärde sig självständigt att styra sina 3D-rörelser, bara genom att föreställa sig att flytta den. Men varje apa kunde bara styra två av tre dimensioner, och deras verksamhet gjorde bara 50 procent bidrag till var och en. Målet var att aporna samarbetade med armen för att nå en virtuell boll på skärmen.

Aporna hjärnor kopplades inte direkt, men de började intuitivt synkronisera sin neurala aktivitet för att flytta armen. Även när en av aporna avleddes fortsatte systemet att fungera.

Videon ovan visar aporna som styr 3D-armen. Monkey M bidrar till x- och y-axlarna (blå punkten) och Monkey K bidrar till y- och z-axlarna (grön punkt). Kombinationen bestämmer armens slutliga position (svart punkt).

Rått Super-Brains

Den andra studien gick lite längre. Den här gången, forskare direkt kopplad hjärnorna hos råttor med tvåvägs elektriska anslutningar som gjorde det möjligt för forskare att läsa elektrisk aktivitet och ge stimulans till neuroner.

I en del av studien levererade forskarna en elektrisk impuls till hjärnan hos en råtta, och de andra råttorna efterliknade den första råttans hjärnaktivitet och reaktion - vilket innebär att de upplevde, begagnade, exakt vad den första råttan kände.

En annan demonstration testade råttornas väderprognos Vad är de bästa väderwebbsidorna? Vad är de bästa väderwebbsidorna? Jag är ganska besatt av vädret. Det är inte mitt fel, det är bara att jag föddes och uppvuxen i U.K., och alla brittiska människor är besatta av vädret. Jag tror att det är för att ... Läs mer förmågor. Specifikt levererades pulser med elektrisk stimulering till hjärnorna hos enskilda råttor för att representera temperatur- och barometrisk tryckinformation. Råttorna producerade sedan en kollektiv effekt som förutspådde antingen en ökad eller minskad risk för regn. Råttor utförde betydligt bättre på denna uppgift när de sammanfördes i en “hjärnanät” än de gjorde individuellt.

Denna video visar ett liknande experiment som utförs av samma forskare, där hjärnorna hos två råttor är trådlösa kopplade till att samarbeta på en uppgift och bildar det som har kallats en “biologisk dator Plugging i din hjärna och kropp - Framtiden för implanterade datorer som pluggar i din hjärna och kropp - Framtiden för implanterade datorer Med den nuvarande utvecklingen av teknisk innovation och framsteg, är det nu dags att utforska den senaste tekniken i datorn -human teknik. Läs mer .”

Real-World Applications

Miguel Nicolelis, Duke University forskaren ansvarig för dessa experiment, har tidigare arbetat med teknik för att tillåta amputerade att direkt kontrollera proteser. Dessa fynd, sade han, kan också användas för hjälp. Dessa hjälpmedelstekniska framsteg kommer att förändra livet. Dessa assistenttekniska framsteg kommer att förändra livet. Läs mer syften - nämligen hjärnrehabilitering.

Efter en stroke kan patientens motorfärdigheter och språkförmåga eventuellt återställas om deras hjärnaktivitet synkroniserades med en hälsosam person. Detta kan göras icke-invasivt, med hjälp av elektroder på hårbotten.

“Detta arbete öppnar en massa möjligheter som människor har drömt om men har aldrig kunnat genomföra,” Andrea Stocco, en psykolog vid University of Washington, berättade Wired. “Jag kan föreställa mig kirurger som koordinerar kirurgi tillsammans eller matematiker som visualiserar lösningen på ett problem tillsammans. Eller musikare och artister med ett nytt sätt att arbeta kreativt.”

Telepati i traditionell mening är dock fortfarande långt ifrån. Nicolelis datorer övervakade totalt 3 000 neuroner (spridas bland alla råttor), men den mänskliga hjärnan Hack Your Brain: 5 sätt att använda neurovetenskap för att vara mer produktiv Hack din hjärna: 5 sätt att använda neurovetenskap för att vara mer produktiv Läs mer innehåller cirka 100 miljarder neuroner. Tekniken är bara inte (ännu) för att övervaka och spela in det stora antalet processer som pågår i människans hjärna.

Kanske en dag, rätt?

Vad är dina tankar om denna forskning? Kan du tänka på några andra potentiella användningsområden för ett nätverk av hjärnor? Låt oss veta i kommentarerna nedan!

Bildkrediter: Nicolelis Laboratory, Allan Ajifo

Utforska mer om: Bioteknik.