Creierele a doi șobolani, aflați la mii de kilometri distanță unul de altul, comunică prin Internet, cu ajutorul unei interfețe cerebrale
Unul dintre șobolani se afla într-un laborator din Natal, Brazilia, iar cel de al doilea se afla în Durham, SUA. Prin intermediul unor electrozi implantați pe creier, șobolanul din Brazilia a putut transmite semnale cerebrale către cel din SUA.
Echipa neurobiologului Miguel Nicolelis, de la Universitatea Duke, a antrenat un șobolan pentru a rezolva o problemă simplă: el trebuia să apese o clapetă atunci când se aprindea un semnal luminos, pentru a primi puțină apă. În etapa următoare în din cortex care comandă mișcările au fost implantați electrozi ultrafini. Acesta era șobolanul ”codor”. Cel de al doilea șobolan nu a urmat același antrenament, dar și lui i-au fost implantați, în aceiași zonă a cortexului, un număr de electrozi. Acesta era șobolanul ”decodor”. În cea de-a treia etapă a experimentului electrozii au fost conectați la o interfață, care permitea transmiterea, în timp real semnalelor cerebrale, prin intermediul internetului. Șobolanul ”decodor” nu avea nici o informație vizuală prin care să afle ce clapetă trebuie apăsată pentru a primi apă și totuși, cu o rată de reușită de 70%, el a fost capabil să identifice clapeta corectă. Un aspect interesant este legat de faptul că această comunicare creier-creier era bidirecțională. Șobolanul ”codor” nu își primea apa dacă ”decodorul” nu apăsa clapeta corectă. În această situație s-a constatat că apare ”o colaborare comportamentală” între cei doi șobolani. Nicolelis: \”Am văzut că, atunci când șobolanul ”decodor” a comis o eroare, ”codorul” și-a schimbat schimbat activitatea cerebrală pentru a face ca cel de-al doilea șobolan să acționeze corect \”, a spus Nicolelis. Practic, semnalele primului șobolan deveneau mai ”clare”, dacă am putea spune așa.
Miguel Nicolelis: ”Al doilea șobolan a învățat să recunoască semnale [cerebrale] corespunzătoare unei decizii luate de primul șobolan. Cele două animale au colaborat pentru a îndeplini o sarcină. Dar cel de al doilea șobolan nu a primit gânduri sau imagini. El a primit semnale, pe care el le-a încorporat în scheme vizuale și tactile.”
Într-un al doilea set de experimente, cercetătorii au antrenat perechi de șobolani, pentru a distinge între orificiu, cu diametru mic sau mare, plasat pe peretele cuștii, cu ajutorul mustăților. Dacă orificiul era îngust, au fost învățați că apa se găsea în stânga, iar în cazul unei orificiu cu diametru mare, apa se găsea în dreapta. Cercetatorii au împărțit apoi șobolani în codori și decodori. Decodorii au fost instruiți să se asocieze impulsurile de stimulare, cu recompensa aflată în stânga, ca fiind alegerea corectă, iar absența acestor impulsuri cu recompensa aflată dreapta, ca fiind răspunsul corect. În timpul studiilor, șobolanii decodori au fost capabili să identifice răspunsurile corecte în proporție de 65%, o valoare care se află deasupra unei alegeri la întâmplare. Nicolelis: ”Asta înseamnă că am fost capabili să creăm în creierul șobolanului ”decodor” o reprezentare a mustăților șobolanului ”codor””.
Tot Nicolelis: ”Aceste experimente demonstrează că am putut realiza o linie directă și sofisticată de comunicație între două creiere, în care creierul ”decodorului” acționa ca un dispozitiv de recunoaștere a semnalelor. Practic am creat ceea ce eu aș numi un calculator organic. Este vorba despre un calculator care rezolvă într-un mod ”non-Turing” problemele”. (O mașină Turing, care este un model clasic pentru calculatorul convențional, în care mașina rezolvă probleme pe baza unui set de instrucțiuni predefinite, numit algoritm.) ”În cazul nostru nu avem instrucțiuni de intrare. Către creierul ”decodorului” este trimis numai semnalul corespunzător deciziei corecte. Noi am creat un singur sistem nervos central, alcătuit din două creiere de șobolan.”
Rezultatele acestor experimente au fost publicate în numărul din 28 februrarie 2013 al revistei Nature.
Un film care ilustrează experimentul:
În clipul următor Nicolelis își prezintă experimentul:
Surse: NicolelisLab, A Brain-to-Brain Interface for Real-Time Sharing of Sensorimotor Information
