Il primo social network di cervelli permette a tre persone di trasmettersi pensieri nella testa dell'altro

La capacità di inviare pensieri direttamente al cervello di un'altra persona è roba da fantascienza. Almeno, lo era.

Negli ultimi anni, fisici e neuroscienziati hanno sviluppato un arsenale di strumenti in grado di percepire determinati tipi di pensieri e trasmettere informazioni su di essi ad altri cervelli. Ciò ha reso la comunicazione da cervello a cervello una realtà.

Questi strumenti includono elettroencefalogrammi (EEG) che registrano l'attività elettrica nel cervello e la stimolazione magnetica transcranica (TMS), che possono trasmettere informazioni al cervello.

Nel 2015, Andrea Stocco e i suoi colleghi dell'Università di Washington a Seattle hanno utilizzato questa attrezzatura per connettere due persone tramite un'interfaccia cervello-cervello. Le persone hanno quindi giocato a un gioco di 20 domande.

Un ovvio passo successivo è consentire a più persone di partecipare a una conversazione del genere, e oggi Stocco e i suoi colleghi hanno annunciato di aver raggiunto questo obiettivo utilizzando una prima rete mondiale da cervello a cervello. La rete, che chiamano BrainNet, consente a un piccolo gruppo di giocare a un gioco collaborativo simile a Tetris. I nostri risultati sollevano la possibilità di future interfacce cervello-cervello che consentano la risoluzione cooperativa dei problemi da parte degli esseri umani utilizzando una 'rete sociale' di cervelli connessi, dicono.

La tecnologia alla base della rete è relativamente semplice. Gli EEG misurano l'attività elettrica del cervello. Sono costituiti da una serie di elettrodi posti sul cranio che possono captare l'attività elettrica nel cervello.

Un'idea chiave è che le persone possono cambiare i segnali che il loro cervello produce in modo relativamente semplice. Ad esempio, i segnali cerebrali possono facilmente essere coinvolti in quelli esterni. Quindi guardare una luce lampeggiante a 15 hertz fa sì che il cervello emetta un forte segnale elettrico alla stessa frequenza. Spostare l'attenzione su una luce lampeggiante a 17 Hz cambia la frequenza del segnale cerebrale in un modo in cui un EEG può essere individuato in modo relativamente semplice.

La TMS manipola l'attività cerebrale inducendo attività elettrica in aree specifiche del cervello. Ad esempio, un impulso magnetico focalizzato sulla corteccia occipitale innesca la sensazione di vedere un lampo di luce, noto come fosfene.

Insieme, questi dispositivi consentono di inviare e ricevere segnali direttamente da e verso il cervello. Ma nessuno ha creato una rete che consenta la comunicazione di gruppo. Finora.

Stocco ei suoi colleghi hanno creato una rete che consente a tre individui di inviare e ricevere informazioni direttamente al proprio cervello. Dicono che la rete sia facilmente scalabile e limitata solo dalla disponibilità di dispositivi EEG e TMS.

La rete proof-of-principe collega tre persone: due mittenti e una persona in grado di ricevere e trasmettere, tutte in stanze separate e incapaci di comunicare in modo convenzionale. Il gruppo insieme deve risolvere un gioco simile a Tetris in cui un blocco che cade deve essere ruotato in modo che si inserisca in uno spazio nella parte inferiore dello schermo.

I due mittenti, che indossano EEG, possono entrambi vedere lo schermo intero. Il gioco è progettato in modo che la forma del blocco discendente rientri nella riga inferiore se è ruotato di 180 gradi o se non è ruotato. I mittenti devono decidere quale e trasmettere le informazioni al terzo membro del gruppo.

Per fare questo, variano il segnale prodotto dal loro cervello. Se l'EEG rileva un segnale a 15 Hz dal loro cervello, sposta un cursore verso il lato destro dello schermo. Quando il cursore raggiunge il lato destro, il dispositivo invia un segnale al ricevitore per ruotare il blocco.

I mittenti possono controllare i loro segnali cerebrali fissando i LED su entrambi i lati dello schermo, uno lampeggiante a 15 Hz e l'altro a 17 Hz.

Il ricevitore, collegato a un EEG e a un TMS, ha un compito diverso. Il ricevitore può vedere solo la metà superiore dello schermo di Tetris, quindi può vedere il blocco ma non come dovrebbe essere ruotato. Tuttavia, il ricevitore riceve segnali tramite il TMS da ciascun mittente, dicendo che ruota o non ruota.

I segnali consistono in un singolo fosfene per indicare che il blocco deve essere ruotato o nessun lampo di luce per indicare che non deve essere ruotato. Quindi la velocità dei dati è bassa, solo un bit per interazione.

Dopo aver ricevuto i dati da entrambi i mittenti, il destinatario esegue l'azione. Ma soprattutto, il gioco consente un altro giro di interazione.

I mittenti possono vedere il blocco cadere e quindi possono determinare se il destinatario ha effettuato la chiamata giusta e trasmettere la prossima linea d'azione, ruotando o meno, in un altro round di comunicazione.

Questo permette ai ricercatori di divertirsi un po'. In alcune delle prove cambiano deliberatamente le informazioni da un mittente per vedere se il destinatario può determinare se ignorarlo. Ciò introduce un elemento di errore che spesso si riflette in situazioni sociali reali.

Ma la domanda su cui indagano è se gli esseri umani possono capire cosa fare quando le velocità dei dati sono così basse. Si scopre che gli esseri umani, essendo animali sociali, possono distinguere tra le informazioni corrette e false usando solo il protocollo cervello-cervello.

È un lavoro interessante che apre la strada a reti più complesse. Il team afferma che le informazioni viaggiano attraverso una rete su misura allestita tra tre stanze nei loro laboratori. Tuttavia, non vi è alcun motivo per cui la rete non possa essere estesa a Internet, consentendo ai partecipanti di tutto il mondo di collaborare.

Un server di interfaccia cervello-cervello basato su cloud potrebbe dirigere la trasmissione di informazioni tra qualsiasi insieme di dispositivi sulla rete di interfaccia cervello-cervello e renderlo operabile a livello globale tramite Internet, consentendo così interazioni basate su cloud tra cervelli su scala globale , affermano Stocco e i suoi colleghi. La ricerca di tali interfacce cervello-cervello ha il potenziale non solo per aprire nuove frontiere nella comunicazione e nella collaborazione umana, ma anche per fornirci una comprensione più profonda del cervello umano.

Roba affascinante!

Rif: arxiv.org/abs/1809.08632 : BrainNet: un'interfaccia cervello-cervello multi-persona per la collaborazione diretta tra i cervelli

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