ტვინებს შორის კომუნიკაცია უკვე შესაძლებელია /Direct brain-to-brain communication demonstrated in human subjects

ინტერნეტ კავშირები ყოველ დღე უფრო და უფრო სწრაფი და მოთხოვნადი ხდება, რაც ერთმანეთთან მარტივად და სწრაფად დაკავშირებაში გვეხმარება.  მაგალითად, ერთმანეთს ვუგზავნით, ვპასუხობთ და ურთიერთობა გვაქვს მეილების საშუალებით, რაც წამებში ხდება. მიუხედავად სირთულეებისა განვითარების ამ სტადიამდე მივედით, როცა არც თუ ისე დიდი ხნის წინ ჩვენ რამოდენიმე დღე და კვირებიც კი ველოდებოდით წერილის მიღებას და ეს რა თქმა უნდა ძალიან მოსაწყენი და დამღლელი იყო.

ინტერნეტ კომუნიკაციების განვითარების შემდეგი სტადია მეცნიერების განცხადებით ტვინებს შორის დაკავშირებაში მდგომარეობს. თუ ტვინი უშუალოდ იქნება დაკავშირებული  ინტერნეტთან, აღარ იქნება საჭირო ტექსტების  ბეჭდვა, ჩვენ მარტივად შევძლებთ იმის მიწერას ადრესატისთვის, რასაც უბრალოდ გავიფიქრებთ,  მიუხედავად იმისა, ახლოს იქნება ადრესატი თუ ნახევარი მსოფლიოს დაშორებით. ახლანდელმა კვლევებმა გადადგეს ახალი ნაბიჯები ტვინის ტვინთან კომუნიკაციის დამყარებაში და ახალი აღმოჩენებიც გააკეთეს.

„ეს საკითხი ადვილად ასახსნელია“ -  აცხადებს Giulio Ruffini,რომელიც გახლავთ ამ პროექტის ერთ-ერთი მკვლევარი და აღმასრულებელი დირექტორი, ასევე ბარსელონას Starlab -ის დამფუძნებელი.

ტვინებს შორის კომუნიკაციის დამყარების ექსპერტიზა უკვე ჩატარდა. კვლევის ერთი საგანი - ამ შემთხვევაში მამაკაცი Kerala იმყოფებოდა ინდოეთში, რომელსაც ჰქონდა დამონტაჟებული ის მოწყობილობა, რომელიც იწერს ტვინის სიგნალის ტალღებს და აგზავნის მათ ინტერნეტის მეშვეობით. Kerala-ს დაავალეს, რომ წარმოსახვაში წარმოედგინა თუ როგორ იქნევდა ხელს და ფეხს. ფეხის მოძრაობის წარმოდგენისას კომპიუტერმა ჩაიწერა 0, ხოლო ხელის მოძრაობისას ჩაწერა 1.  ეს ნიშნები კი გაგზავნეს ინტერნეტით მიმღებ პერსონასთან, ასევე მამაკაცთან სტრასბურგში. ის იყო აღჭურვილი TMS რობოტით. TMS რობოტი განკუთვნილია ტვინის მიერ ძლიერი და მოკლე პულსების მიღებისთვის.  როდესაც გამგზავნი ფიქრობდა ხელების მოძრაობაზე,  რობოტმა ტვინს აიძულა რომ დაენახა სინათლე იმ შემთხვევაშიც კი, როდესაც თვალები დახუჭული ექნებოდა. მიმღები ვერ ხედავდა ვერანაირ სინათლეს როდესაც გამომგზავნელი ფიქრობდა ფეხების მოძრაობაზე.

თუმცა ამ ექსპერტიზისას აუცილებელია ღრმა კონფენტრაცია, რაც  შესაძლოა მარტივად ჟღერს, თუმცა მისი განხორციელება ძალიან რთულია. გამომგზავნელს უწევს დიდი კონცენტრირება ხელების თუ ფეხების მოძრაობის წარმოსახვისას. სხვა ყველა აქტივობა გონებაში იძლევა სიგნალს და ართულებს მესიჯის გაგზავნას. ფაქტიურად, გამომგზავნელს სჭირდება მომზადება იმისათვის, რომ ყველაფერი სწორად შეასრულოს. მთლიანი პროცესიც არ არის სწრაფი. მკვლევარებმა დაიანგარიშეს , რომ საშუალო დრო ტვინის ტვინთან დაკავშირებისთვის ნახევარ წუთს შეადგენს, ასე რომ ტვინიდან სულ პატარა მესიჯის გაგზავნაც კი საჭიროებს დიდ დროს. თუმცა მეცნიერებაში ამ ნაბიჯის გადადგმა ძალიან მნიშვნელოვანი იყო.  Ruffini-მ განაცხადა: „ჩვენ ამ ექსპერიმენტს ორი მიმართულებით უნდა შევხედოთ, ერთის მხრივ, ეს არის საკმაოდ ტექნიკური და თავმდაბალი დასტური კონცეფციისა, ხოლო მეორეს მხრივ ეს იყო ისტორიული მოვლენა, ვინაიდან მსგავსი ექსპერიმენტი პირველად ჩატარდა. ამდენი წლის ფიქრის შემდეგ ამ ყველაფრის განხორციელება ძალიან ამაღელვებელია.“

თუმცა სამეცნიერო კულუარებში  ამ ექსპერიმენტის პირველობის საკითხი დავის საგანია.  წინა წელს ჰარვარდის უნივერსიტეტის ჯგუფმა ჩაატარა ექსპერიმენტი, როდესაც მამაკაცი ფიქრობდა ვირთხის კუდზე და ვირთხამაც აამოძრავა კუდი. 2014 წელს კი ვაშინგტონის უნივერსიტეტის ჯგუფმა შექმნა ტვინის ინტერფეისი , სადაც გამომგზავნელს ჰქონდა კონტროლი მიმღებ პერსონაზე ,რაც აძლევდა მას საშუალებას წარმოსახვითი კლავიატურით გამოეგზავნა მესიჯი.

ერთ-ერთი მკვლევარის თქმით, Ruffini-ს ექსპერიმენტი ადრეც იყო ნაჩვენები, მაგრამ Ruffini-ს ექსპერიმენტი იყო პირველი, რომელმაც შეძლო ტვინის ტვინთან დაკავშირება ასეთი დიდი დისტანციით და ის იყო პირველი რომელმაც შეძლო იმის მიღწევა, რომ მიმღებმა იგრძნო სიგნალი.

Ruffini-ს აქვს დიდი გეგმები. მას სურს რომ ამ სახით შეძლოს გრძნობების და შეგრძნებების გაგზავნა, დღესდღეობით ეს ტექნოლოგია ძალიან შეზღუდულია, თან ახლავს ბევრი პრობლემა, თუმცა როგორც მეცნიერები აცხადებენ მალე განვითარდება, დაიხვეწება  და ძალიან პოპულარული იქნება.

Ruffini-ს აზრით ეს იქნება ძალიან დიდი მოვლენა მსოფლიოში, ვინაიდან სხვა ადამიანის გრძნობების გაგება ამ სამყაროს უკეთესს გახდის. მეცნიერები ასევე აღნიშნული ტექნოლოგიის ადაპტირებას ცხოველებზეც აპირებენ, რაც ცხოველთა სამყაროს შესწავლაში მნიშვნელოვან როლს ითამაშებს.  

 რა თქმა უნდა ამ ყველაფერსაც აქვს  თავისი უარყოფითი მხარეები. ყველაფერი რაც იგზავნება ინტერნეტით შეიძლება  გახდეს ხელმისაწვდომი ჰაკერებისათვის და მოხდეს ინფორმაციის გაჟონვა, მაგრაამ ეს ყველაფერი მაინც არ უქმნის საფრთხეს ამ გენიალურ იდეას.    doctrina.ge

წყარო:

BBC SCIENCE 

მოამზადა:

მარიამ მოსეშვილმა

Researchers demonstrate direct brain-to-brain communication in human subjects using non-invasive technologies

In a first-of-its-kind study, an international team of neuroscientists and robotics engineers have demonstrated the viability of direct brain-to-brain communication in humans. Recently published in PLoS ONE, the highly novel findings describe the successful transmission of information via the internet between the intact scalps of two human subjects located 5,000 miles apart.

“Our basic question was ‘Could we bypass our peripheral sensorial systems (responsible for speech, sight, audition, touch) and establish direct brain-to-brain communication between subjects (located far away from each other in the experiment)?’”. It turned out the answer was “yes!

In the neuroscientific equivalent of instant messaging Carles Grau and Giulio Ruffini, leading a team of researchers fromStarlab and Neuroelectrics (Barcelona, Spain), and Michel Berg, leading a team from Axilum Robotics (Strasbourg, France), together with Alvaro Pascual-Leone from Harvard successfully transmitted the words “Hola” and “Ciao” in a computer-mediated brain-to-brain transmission from a location in India to a location in France  using internet-linked EEG (electroencephalography) and robot-assisted and image-guided transcranial magnetic stimulation (TMS) technologies.

Previous studies on EEG-based brain-computer interaction (BCI) have typically made use of communication between a human brain and computer, in which electrodes attached to a person’s scalp record electrical currents in the brain as a person realizes an action-thought, such as consciously thinking about moving the arm or leg. The computer then interprets that signal and translates it to a control output, such as a robot or wheelchair.

But, in this new study, the research team added a second human brain on the other end of the system. Four healthy participants, aged 28 to 50, participated in the study. One of the four subjects was assigned to the brain-computer interface (BCI) branch and was the sender of the words; the other three were assigned to the computer-brain interface (CBI) branch of the experiments and received the messages and had to understand them.

View of emitter and receiver subjects with non-invasive devices supporting, respectively, the BCI based on EEG changes driven by motor imagery (left) and the CBI based on the reception of phosphenes elicited by a neuronavigated TMS (right) components of the B2B transmission system

Using EEG, the research team first translated the greetings “hola” and “ciao” into binary code and then emailed the results from India to France. There, a computer-to-brain interface transmitted the message to the receiver’s brain through noninvasive brain stimulation. The subjects experienced this as phosphenes or flashes of light in their peripheral vision. The light appeared in numerical sequences that enabled the receiver to decode the information in the message, and while the subjects did not report feeling anything, they did correctly receive the greetings.
A second similar experiment was conducted between individuals in Spain and France, with the end result a total error rate of just 15 % (11% on the decoding end and five% on the initial coding side).

“We were able to directly and noninvasively transmit a thought - information -from one person to another, without them having to speak, touch, write, hear or see each other,” says Giulio Ruffini. “This in itself is a remarkable step in the progress of human communication. We believe these experiments represent an important first step in exploring the feasibility of complementing or bypassing traditional language-based or motor-based communication to empower human interaction.”
Critical to the success of the experiments was the use of advanced precise neuro-technologies, including wireless EEG (Neuroelectrics) and robotized TMS (Axilum Robotics).

This work originates from FET Open project HIVE (2008-2012), whose goal was to research stimulation paradigms to design, develop and test a new generation of more powerful and controllable non-invasive brain stimulation technologies with the vision of bidirectional machine-brain and brain-to-brain communication. HIVE developed improved electrical current distribution and multi-scale neuron-current interaction models and carried out stimulation experiments using tDCS, TMS, EEG and fMRI in different scenarios. Based on these, Starlab developed multisite transcranial current stimulation technologies (Starstim) implementing real time EEG monitoring and feedback.

რესურსები ინტერნეტში:

1)   sciencedaily

2)   journals.plos.org

3)   eurekalert.org

4)  neurosciencenews

5)  ec.europa.eu

6)  www.washington.edu

Please Share it! :)