Нейробиологам удалось объединить в работающую сеть мозги нескольких животных

Нейробиологи из Медицинского центра университета им. Дьюка представили новый тип интерфейса между мозгом и компьютером, который позволяет объединять мозги нескольких живых существ в одну вычислительную сеть. В опубликованных работах были описаны эксперименты, в котором мозги нескольких животных работали сообща ради достижения общей цели. Для эксперимента учёные вживляли электроды непосредственно в мозг млекопитающих.

В двух независимых экспериментах учёные проверяли возможности т.н. Brainet — мозговой сети, связывая в одном из них мозги нескольких обезьян, а в другом — нескольких крыс. Животные в обоих экспериментах могли обмениваться сенсорной информацией и совместно управлять моторикой, чтобы достигать поставленных целей или проводить вычисления.

В одном эксперименте объединённые в сеть мозги трёх макаков-резусов управляли виртуальной рукой, которая должна была схватить некий движущийся объект. На движения руки влияла мозговая деятельность всех животных. Каждая из обезьян контролировала движения виртуальной руки по двум осям. В связи с этим удачно двигать рукой и схватить виртуальный объект они могли только в том случае, если хотя бы две из них синхронизировали мозговые сигналы.

В ходе эксперимента обезьяны обучались управлению виртуальным манипулятором и со временем успешно подстроились под него. Затем, в следующей фазе эксперимента, обезьянам оставили контроль над движениями виртуальной руки только по одной оси. Через несколько дней они научились успешно действовать сообща и при таких ограничениях.



В другом эксперименте сеть, в которую были включены мозги нескольких крыс, занималась сложными вычислениями. Сети состояли из групп по 3-4 грызуна. Грызунам в мозг передавали информацию, и выдавали награду только в случае успешных вычислений. Например, получая информацию о температуре и атмосферном давлении, мозговая сеть должна была вычислить вероятность дождя. Фактически, учёные создали классическую обучающуюся нейронную сеть, используя живые мозги. Кроме предсказаний погоды, нейросеть занималась распознаванием образов, а также хранением и извлечением сенсорной информации.



«Это была первая демонстрация распределённого интерфейса мозг-компьютер (Brain-machine interface, BMI), идея, которая за последние десятилетия перешла от изучения работы мозга млекопитающих к лабораторным тестам»,- говорит Мигель Николелис, доктор медицины и доктор наук, заместитель директора Центра нейроинженерии университета.

Эти эксперименты в конечном счёте могут привести к созданию органических компьютеров, где вычислительная мощность мозгов сочетается с обычными процессорами и сетевыми технологиями. Разработав неинвазивные методы объединения мозгов можно будет, например, создавать сетевую связь между мозгами людей.

Источник: geektimes.ru/post/253276/