Gli scienziati dimostrano la comunicazione diretta da cervello a cervello negli esseri umani

Noi umani abbiamo sviluppato un ricco repertorio di comunicazione, dal gesto ai linguaggi sofisticati. Tutte queste forme di comunicazione collegano altrimenti individui separati in modo tale da poter condividere ed esprimere le proprie esperienze singolari e lavorare insieme in collaborazione. In un nuovo studio, la tecnologia sostituisce il linguaggio come mezzo di comunicazione collegando direttamente l’attività del cervello umano. L’attività elettrica dal cervello di una coppia di soggetti umani è stata trasmessa al cervello di un terzo individuo sotto forma di segnali magnetici, che ha trasmesso un’istruzione per eseguire un compito in un modo particolare. Questo studio apre le porte a straordinari nuovi mezzi di collaborazione umana mentre, allo stesso tempo, confonde le nozioni fondamentali sull’identità individuale e l’autonomia in modi sconcertanti.

La comunicazione diretta da cervello a cervello è stata per molti anni un argomento di intenso interesse, guidata da motivi diversi come l’entusiasmo futurista e l’esigenza militare. Nel suo libro Oltre i confini uno dei leader del settore, Miguel Nicolelis, ha descritto la fusione dell’attività cerebrale umana come il futuro dell’umanità, il prossimo stadio dell’evoluzione della nostra specie. (Nicolelis serve Scientific AmericanIl consiglio dei consulenti.) Ha già condotto uno studio in cui ha collegato i cervelli di diversi ratti usando elettrodi impiantati complessi noti come interfacce cervello-cervello. Nicolelis e i suoi coautori hanno descritto questo risultato come il primo “computer organico“Con cervelli viventi legati insieme come se fossero così tanti microprocessori. Gli animali in questa rete hanno imparato a sincronizzare l’attività elettrica delle loro cellule nervose nella stessa misura di quelle in un singolo cervello. I cervelli collegati in rete sono stati testati per cose come la loro capacità di discriminare tra due diversi schemi di stimoli elettrici e hanno sovraperformato regolarmente i singoli animali.

Se i cervelli di ratto in rete sono “più intelligenti” di un singolo animale, immagina le capacità di un supercomputer biologico di cervelli umani in rete. Tale rete potrebbe consentire alle persone di lavorare attraverso le barriere linguistiche. Potrebbe fornire a coloro la cui capacità di comunicare è compromessa con un nuovo mezzo per farlo. Inoltre, se lo studio sui ratti è corretto, il collegamento in rete dei cervelli umani potrebbe migliorare le prestazioni. Una tale rete potrebbe essere un modo più veloce, più efficiente e più intelligente di lavorare insieme?

Il nuovo documento ha affrontato alcune di queste domande collegando l’attività cerebrale di una piccola rete di umani. Tre persone sedute in stanze separate hanno collaborato per orientare correttamente un blocco in modo che potesse riempire uno spazio tra gli altri blocchi in un videogioco. Due individui che fungevano da “mittenti” potevano vedere il divario e sapere se il blocco doveva essere ruotato per adattarsi. Il terzo individuo, che fungeva da “destinatario”, era accecato dalla risposta corretta e doveva fare affidamento sulle istruzioni inviate dai mittenti.

I due mittenti erano dotati di elettroencefalografi (EEG) che registravano l’attività elettrica del loro cervello. I mittenti sono stati in grado di vedere l’orientamento del blocco e decidere se segnalare al ricevitore di ruotarlo. Si sono concentrati su una luce che lampeggia ad alta frequenza per trasmettere le istruzioni per ruotare o focalizzata su una luce che lampeggia a bassa frequenza per segnalare di non farlo. Le differenze nelle frequenze lampeggianti hanno causato risposte cerebrali disparate nei mittenti, che sono stati catturati dagli EEG e inviati, tramite l’interfaccia del computer, al ricevitore. Un impulso magnetico veniva inviato al ricevitore usando un dispositivo di stimolazione magnetica transcranica (TMS) se un mittente segnalava di ruotare. Quell’impulso magnetico ha causato un lampo di luce (un fosfene) nel campo visivo del ricevitore come spunto per girare il blocco. L’assenza di un segnale entro un periodo di tempo discreto era l’istruzione per non girare il blocco.

Dopo aver raccolto le istruzioni da entrambi i mittenti, il destinatario ha deciso se ruotare il blocco. Come i mittenti, il ricevitore era dotato di un EEG, in questo caso per segnalare quella scelta al computer. Una volta che il ricevitore ha deciso l’orientamento del blocco, il gioco si è concluso e i risultati sono stati dati a tutti e tre i partecipanti. Ciò ha fornito ai mittenti la possibilità di valutare le azioni del destinatario e al destinatario la possibilità di valutare l’accuratezza di ciascun mittente.

Al team è stata quindi data una seconda possibilità per migliorare le sue prestazioni. Complessivamente, cinque gruppi di persone sono stati testati utilizzando questa rete, chiamata “BrainNet” e, in media, hanno raggiunto una precisione superiore all’80% nel completamento dell’attività.

Al fine di intensificare la sfida, gli investigatori a volte aggiungevano rumore al segnale inviato da uno dei mittenti. Di fronte a direzioni contrastanti o ambigue, i destinatari hanno imparato rapidamente a identificare e seguire le istruzioni del mittente più preciso. Questo processo ha emulato alcune delle caratteristiche dei social network “convenzionali”, secondo il rapporto.

Questo studio è una naturale estensione del lavoro precedentemente svolto su animali da laboratorio. Oltre al lavoro di collegamento tra cervelli di ratto, il laboratorio di Nicolelis è responsabile del collegamento di più cervelli di primati in un “BraiNet“(Da non confondere con BrainNet discusso sopra), in cui i primati hanno imparato a cooperare nell’esecuzione di un compito comune tramite interfacce cervello-computer (BCI). Questa volta, tre primati sono stati collegati allo stesso computer con BCI impiantati e contemporaneamente hanno cercato di spostare un cursore su un bersaglio. In questo caso, gli animali non erano direttamente collegati tra loro e la sfida consisteva nel compiere un’impresa di elaborazione parallela, indirizzando ciascuno la propria attività verso un obiettivo, compensando continuamente l’attività degli altri.

Le interfacce cervello-cervello si estendono anche attraverso le specie, con gli umani che usano metodi non invasivi simili a quelli dello studio BrainNet per controllare scarafaggi o ratti che avevano impiantato chirurgicamente interfacce cerebrali. In uno rapporto, un essere umano che utilizzava un’interfaccia cerebrale non invasiva collegata, via computer, al BCI di un ratto anestetizzato era in grado di muovere la coda dell’animale. Mentre era in un altro studio, un essere umano controllava un ratto come un mosso liberamente cyborg.

Gli investigatori nel nuovo documento sottolineano che si tratta del primo rapporto in cui i cervelli di più umani sono stati collegati in modo completamente non invasivo. Sostengono che il numero di individui il cui cervello potrebbe essere collegato in rete è essenzialmente illimitato. Tuttavia, le informazioni trasmesse sono attualmente molto semplici: un’istruzione binaria sì-o-no. Oltre ad essere un modo molto complesso di giocare a un videogioco simile a Tetris, dove potrebbero portare questi sforzi?

Gli autori propongono che il trasferimento di informazioni usando approcci non invasivi potrebbe essere migliorato immaginando contemporaneamente l’attività cerebrale usando la risonanza magnetica funzionale (fMRI) al fine di aumentare le informazioni che un mittente potrebbe trasmettere. Ma la risonanza magnetica non è una procedura semplice e amplierebbe la complessità di un approccio già straordinariamente complesso alla condivisione delle informazioni. I ricercatori propongono anche che la TMS possa essere consegnata, in modo mirato, a specifiche regioni del cervello al fine di suscitare la consapevolezza di particolari contenuti semantici nel cervello del ricevente.

Nel frattempo gli strumenti per un’interfaccia cerebrale più invasiva e forse più efficiente si stanno sviluppando rapidamente. Elon Musk ha recentemente annunciato lo sviluppo di un BCI impiantabile roboticamente contenente 3.000 elettrodi per fornire un’ampia interazione tra computer e cellule nervose nel cervello. Sebbene notevoli per portata e raffinatezza, questi sforzi sono ridotti dai piani del governo. La Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ha guidato gli sforzi di ingegneria per sviluppare un’interfaccia neurale impiantabile in grado di coinvolgere un milione cellule nervose contemporaneamente. Sebbene questi BCI non vengano sviluppati specificamente per l’interfacciamento cervello-cervello, non è difficile immaginare che potrebbero essere assunti per tali scopi.

Anche se i metodi qui utilizzati non sono invasivi e quindi appaiono molto meno minacciosi rispetto a quando fosse stata utilizzata un’interfaccia neurale DARPA, la tecnologia aumenta ancora etico preoccupazioni, in particolare perché le tecnologie associate stanno avanzando così rapidamente. Ad esempio, una futura incarnazione di una rete da cervello a cervello potrebbe consentire a un mittente di avere un effetto coercitivo su un destinatario, alterando il senso di agenzia di quest’ultimo? Un cervello che registra da un mittente può contenere informazioni che un giorno potrebbero essere estratte e violare la privacy di quella persona? Questi sforzi potrebbero, a un certo punto, compromettere il senso di personalità di un individuo?

Questo lavoro ci avvicina al futuro immaginato da Nicolelis, in cui, secondo le parole del defunto fisico vincitore del premio Nobel Murray Gell-Man, “pensieri e sentimenti sarebbero completamente condivisi con nessuno della selettività o dell’inganno che il linguaggio consente “. Oltre ad essere un po ‘voyeurista in questa ricerca della completa apertura, Nicolelis sbaglia il punto. Una delle sfumature del linguaggio umano è che spesso ciò che non viene detto è importante quanto ciò che è. Il contenuto nascosto nella privacy della propria mente è il nucleo dell’autonomia individuale. Qualunque cosa possiamo guadagnare in collaborazione o potenza di calcolo collegando direttamente i cervelli può avere un costo di cose che sono molto più importanti.

About admin

Check Also

I cambiamenti costanti tra gli stati mentali segnano una firma della coscienza

Immagina di guidare per lavorare lungo lo stesso percorso che percorri ogni giorno. La tua …

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *