Китайская исследовательская группа разработала способность контролировать разум грызуна, создавая беспроводную систему мозг-мозг, которая позволяет человеку перемещать «крысиного киборга» через лабиринт.
Исследование, опубликованное в Nature's Scientific Reports 4 февраля, подробно описывает интерфейс мозга к мозгу (BBI), который соединяет человеческий мозг с компьютером, который затем декодирует и стимулирует движение мозга крысы. Исследователи подробно описывают свою методологию в восхитительном разделе опубликованной статьи под названием «Препарат крысиного киборга», где объясняется, как им имплантировали электроды в два отдела мозга крысы.
Затем исследователи «обучили» крыс, используя электроды для создания определенных движений, которые они посылали по беспроводной связи в мозг крысы через крошечный крысиный рюкзак, содержащий стимулятор.
Их первый тест на крысиного киборга включал лабиринт в форме восьмирукой звездочки. Крыса начала в одной руке лабиринта, и ей было поручено перейти в другую руку. Контроллер человека был оснащен устройством, известным как электроэнцефалограмма (ЭЭГ) для измерения сигналов мозга. ЭЭГ была подключена напрямую к компьютеру. Затем компьютер расшифровывает сигнал человеческого мозга и пропускает его через модель, стимулирующую мозг крысы, и заставляет его двигаться в определенном направлении.
Использование ЭЭГ для измерения сигнала человеческого мозга означает, что исследователям не нужно напрямую подключать электроды к человеческому мозгу - это хорошо, но это делает сигнал слабее.
«ЭЭГ измеряет электрическую активность в мозге через череп. ЭЭГ дает нам быстрый сигнал, но поскольку череп и кожа не очень проводящие и довольно толстые, он не дает хороший пространственный сигнал от мозга». говорит Ангус Макморланд, биомедицинский инженер из Университета Окленда и не связанный с исследованием. Макморланд сравнивает сигналы от ЭЭГ с чтением книги «через несколько слоев матового стекла».
Использование такого метода препятствует быстрому анализу информации от человеческого мозга к мозгу крысы - это означает, что существует тип входного лага, который люди должны учитывать, направляя крысу через лабиринт. Мозговые сигналы для левого и правого каналов могут быть декодированы, но для перемещения крысы вперед исследователи использовали моргание глаз. Однако в среднем крысиный киборг все еще двигался по лабиринту примерно через три минуты.
Крысиный киборг был также подвергнут немного более сложному лабиринту с заранее определенным маршрутом. В среднем, перемещение шести крыс по заданному маршруту через лабиринт было успешным в 90 процентах случаев за 10 последовательных испытаний.
Крысиный киборг оснащен устройством, которое стимулирует его мозг, заставляя его двигаться в определенных направлениях.
Университет Чжэцзян
Исследователи работали над интерфейсами мозг-мозг раньше с переменным успехом. В 2013 году BBI связал человеческий мозг с крысой, что позволило человеку влиять на движение хвоста крысы. В 2016 году человеческий мозг был связан с тараканом-киборгом и позволил человеку с ограниченным успехом перемещать таракана по S-образной дорожке.
Это первый случай использования интерфейса мозг-мозг для выполнения сложной навигационной задачи.
В предыдущей статье команда предположила, что крысиные киборги могут иметь большой потенциал в поисково-спасательных операциях. Крысы могли бы проскользнуть в опасную зону и покинуть ее, потенциально находясь под контролем человека с безопасного расстояния.
«Могут ли они использовать эту технологию для перемещения крысы, несущей небольшую рацию и камеру, по разрушенному зданию в поисках выживших? Да, похоже, это сработает, но дистанционное управление с ручным управлением будет намного надежнее»
На данный момент технология находится в зачаточном состоянии, но она начинает поднимать этические вопросы об использовании контроля над разумом для других видов. В исследовании, опубликованном в понедельник, команда отмечает, что все экспериментальные протоколы были одобрены Комитетом по этике в университете.