Neurowissenschaftlern gelang es, das Gehirn mehrerer Tiere zu einem Arbeitsnetzwerk zusammenzuführen

Neurowissenschaftler vom Medical Center der Universität. Duke hat eine neue Art von Schnittstelle zwischen Gehirn und Computer eingeführt, mit der Sie das Gehirn mehrerer Lebewesen in einem Computernetzwerk kombinieren können. In veröffentlichten Arbeiten wurden Experimente beschrieben, bei denen das Gehirn mehrerer Tiere zusammenarbeitete, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen. Für das Experiment implantierten Wissenschaftler Elektroden direkt in das Gehirn von Säugetieren.

In zwei unabhängigen Experimenten testeten Wissenschaftler die Fähigkeiten der sogenannten Brainet - das Gehirnnetzwerk, das in einem von ihnen das Gehirn mehrerer Affen und in dem anderen mehrere Ratten verbindet. Die Tiere in beiden Experimenten konnten sensorische Informationen austauschen und gemeinsam die motorischen Fähigkeiten steuern, um ihre Ziele zu erreichen oder Berechnungen durchzuführen.

In einem ExperimentDas Gehirn von drei vernetzten Rhesusaffen kontrollierte eine virtuelle Hand, die ein sich bewegendes Objekt greifen sollte. Die Bewegungen der Hand wurden durch die Gehirnaktivität aller Tiere beeinflusst. Jeder der Affen kontrollierte die Bewegungen des virtuellen Arms entlang zweier Achsen. In dieser Hinsicht konnten sie ihre Hand nur dann erfolgreich bewegen und ein virtuelles Objekt greifen, wenn mindestens zwei von ihnen Gehirnsignale synchronisierten.

Während des Experiments lernten die Affen, wie man einen virtuellen Manipulator steuert, und passten sich schließlich erfolgreich an ihn an. In der nächsten Phase des Experiments hatten die Affen dann die Kontrolle über die Bewegungen des virtuellen Arms entlang nur einer Achse. Nach einigen Tagen lernten sie, erfolgreich und mit solchen Einschränkungen zusammenzuarbeiten.



In einem anderen ExperimentDas Netzwerk, das das Gehirn mehrerer Ratten umfasste, war an komplexen Berechnungen beteiligt. Die Netze bestanden aus Gruppen von 3-4 Nagetieren. Informationen wurden an Nagetiere im Gehirn übertragen, und eine Belohnung wurde nur bei erfolgreichen Berechnungen ausgegeben. Wenn das Gehirn beispielsweise Informationen über Temperatur und Luftdruck erhielt, musste es die Regenwahrscheinlichkeit berechnen. Tatsächlich haben Wissenschaftler mit lebenden Gehirnen ein klassisches neuronales Lernnetzwerk geschaffen. Zusätzlich zu Wettervorhersagen befasste sich das neuronale Netzwerk mit der Mustererkennung sowie dem Speichern und Abrufen sensorischer Informationen.



„Dies war die erste Demonstration einer verteilten Gehirn-Maschine-Schnittstelle (BMI), eine Idee, die in den letzten Jahrzehnten von der Untersuchung der Arbeit des Gehirns von Säugetieren zu Labortests übergegangen ist“, sagt Dr. med. Miguel Nikolelis, stellvertretender Direktor des Zentrums Neuroengineering Universität.

Diese Experimente können letztendlich zur Schaffung organischer Computer führen, bei denen die Verarbeitungsleistung des Gehirns mit herkömmlichen Prozessoren und Netzwerktechnologien kombiniert wird. Nachdem nicht-invasive Methoden zum Kombinieren von Gehirnen entwickelt wurden, wird es beispielsweise möglich sein, eine Netzwerkverbindung zwischen den Gehirnen von Menschen herzustellen.

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