13:44 22 Ottobre 2018
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"Brain-net": scienziati mettono in connessione tre cervelli umani

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I neurofisiologi dell'Università di Washington e l'Università di Carnegie per la prima volta sono riusciti a collegare direttamente il cervello di tre persone, consentendo loro di scambiare informazioni senza parole e simboli, solo attraverso schemi di attività neurale.

In precedenza, gli scienziati hanno condotto esperimenti simili su scimmie e topi da laboratorio e solo recentemente sono iniziati gli esperimenti sugli esseri umani.

Gli scienziati hanno spiegato che l'elettroencefalogramma (EEG) consente di registrare gli schemi di attività neuronale del cervello con l'aiuto di elettrodi fissati al cranio. Per ottenere il risultato opposto, è necessario utilizzare la stimolazione magnetica transcranica (TMS), stimolando i neuroni attraverso deboli campi magnetici esterni.

Gli specialisti hanno lavorato per un certo numero di anni per creare un sistema di connessione che ci consenta di scambiare direttamente, se non pensieri, semplici segnali, senza nemmeno richiedere che diventino parole.

"In precedenza abbiamo condotto esperimenti simili su animali, collegando cervelli di scimmie e ratti in modo che uno di loro potesse trasferire i comandi alla corteccia motoria di un altro. Tuttavia, questa tecnica richiede l'uso di una serie di microelettrodi incorporati direttamente nel cervello", hanno detto i ricercatori.

Per una persona, tale procedura può essere pericolosa e i metodi con cui EEG e TMS vengono utilizzati forniscono un'immagine di qualità non molto elevata. Tuttavia, a poco a poco gli esperti sono statu in grado di far fronte a queste carenze, il che è particolarmente facilitato dall'uso di moderni algoritmi per analizzare e riconoscere i modelli in grado di usare il potenziale dell'intelligenza artificiale.

Nel nuovo studio, gli scienziati hanno utilizzato EEG e TMS per creare il primo campione di "brain internet", BrainNet, che ha collegato i cervelli di tre volontari contemporaneamente.

"Questo risultato apre le possibilità di future interfacce cervello-cervello che forniranno una soluzione collettiva ai problemi delle persone usando un "social network" di cervelli connessi", gli scienziati hanno scritto nel loro rapporto.

Durante l'esperimento, ai volontari è stato offerto di giocare una versione semplificata del tetris: ad uno di loro è stato chiesto di decidere se far ruotare una figura di 180° o di non toccarla. Il giocatore stesso non poteva prendere una decisione: poteva vedere solo la metà superiore dello schermo, ma il suo cervello era collegato al dispositivo TMS e quest'ultimo, attraverso un complesso programma per computer, trasmetteve le informazioni al cervello degli altri due membri della rete sulle cui teste c'erano elettrodi EEG.

Gli altri due giocatori non solo vedevano lo schermo completamente, ma potevano anche decidere quale percorso seguire. Dopo aver scelto la mossa, i partecipanti guardavano una delle due lampade accese con frequenze diverse (15 e 17 Hz).

Gli scienziati hanno spiegato che nel guardare le lampade avvenivano delle oscillazioni che provocavano una corrispondente attività nella corteccia visiva che venivano lette dall'encefalogramma. Con il TMS, tali oscillazioni eccitavano la corteccia del terzo cervello, che poteva vedere queste ultime come dei lampi di luce nel campo visivo.

Il compito del terzo partecipante era interpretare correttamente i segnali in arrivo e dare il comando di spostare le figure.

Pertanto, è stato fornito un feedback all'interno della rete, che ha consentito a tutti i partecipanti di migliorare i loro risultati.

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Tags:
Scienza e Tecnica, cervello, intelligenza artificiale, scienza, Ricerca scientifica, USA
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