I progressi della neuroscienza verso una “rete sociale di cervelli”

BrainNet consente comunicazioni dirette cervello-a-cervello multi-persona.

Fonte: Siphotography / istockphoto

Immagina di interagire con gli altri sui social media attraverso il cloud usando solo i pensieri del tuo cervello per comunicare, senza bisogno di inviare messaggi, digitare o parlare. Una recente svolta neuroscientifica sta introducendo una nuova fase nell’evoluzione dell’interfaccia cervello-a-cervello (BBI) che accelera la possibilità di una “rete sociale di cervelli” su Internet.

Il 23 settembre 2018, pionieri scienziati dell’Università di Washington e della Carnegie Mellon University hanno annunciato che BrainNet ha ottenuto “la prima dimostrazione di successo dell’interazione diretta cerebrale non cerebrale multi-persona per risolvere un compito [1].” i ricercatori descrivono BrainNet come una soluzione BBI scalabile e il primo a combinare sia la stimolazione cerebrale che la registrazione in un singolo soggetto umano.

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Nello studio, tre partecipanti situati in stanze diverse sono stati incaricati di collaborare a un progetto che assomiglia a una versione semplificata di Tetris – il videogioco di puzzle degli anni 80, un tempo molto popolare. L’unico metodo di comunicazione consentito tra i tre partecipanti era attraverso BrainNet.

Fonte: arXiv

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BrainNet utilizza una combinazione non invasiva di elettroencefalogramma (EEG) per registrare i segnali dal cervello e stimolazione magnetica transcranica (TMS) per stimolare la corteccia visiva del cervello. Due mittenti usano ciascuno un’interfaccia cervello-computer (BCI) basata su EEG per impartire informazioni su una rete TCP / IP al cervello di un ricevitore che è dotato di un’interfaccia computer-cervello (CBI) basata su TMS. Le decisioni dei mittenti vengono convertite in singoli impulsi TMS che vengono inviati alla corteccia occipitale del ricevente. L’impulso magnetico è percepito come un lampo di luce dal ricevitore.

Sia i mittenti che il ricevente usano potenziali visivamente evocati allo stato stazionario (SSVEP). I partecipanti hanno comunicato “sì” e “no” alle decisioni relative all’opportunità di ruotare o meno i pezzi del gioco dirigendo il cursore di un computer utilizzando SSVEP basati sull’EEG. Per raggiungere questo obiettivo, i partecipanti hanno focalizzato la loro attenzione su un LED lampeggiante a 17 Hz per segnalare un “rotazione” o un LED lampeggiante a 15 Hz per una decisione “non ruotare” per il pezzo del puzzle.

Il destinatario prende una decisione indipendente dopo aver integrato le decisioni trasmesse dai mittenti. Se le informazioni dei mittenti non corrispondono, spetta al destinatario decidere quali informazioni del mittente sono più affidabili da utilizzare. Quindi, il ricevitore utilizza un BCI basato su EEG per eseguire la propria manovra decisa. I mittenti sono in grado di vedere il risultato dell’azione del ricevitore e sono in grado di impartire correzioni al ricevitore, se necessario.

Lo studio corrente si basa su decisioni binarie “sì” o “no” in cui viene trasmesso solo un bit di dati per iterazione. Negli studi futuri, il team di ricerca prevede di aumentare la larghezza di banda per fornire dati più complessi incorporando potenzialmente la tecnologia di risonanza magnetica funzionale (fMRI) nella soluzione.

Il team di ricerca riferisce che BrainNet ha ottenuto risultati “significativamente più alti delle prestazioni attese per caso”, con un’accuratezza media dell’81,25% tra le cinque triadi dei partecipanti.

Gli scienziati ritengono che un server BBI basato sul cloud possa un giorno abilitare le interazioni tra i cervelli di tutto il mondo e che BrainNet sia un passo in quella direzione. Ciò che poteva sembrare fantascienza sta rapidamente avanzando verso il diventare una realtà in un futuro non così lontano.

Copyright © 2018 Cami Rosso Tutti i diritti riservati.

Riferimenti

1. Jiang, Linxing; Stocco, Andrea; Losey, Darby M .; Abernethy, Justin A .; Prat, Chantel S .; Rao Rajesh PN. “BrainNet: un’interfaccia Multi-Person Brain-to-Brain per una collaborazione diretta tra i cervelli.” ArXiv e-print . arXiv: 1809.08632 [cs.HC]. 23 set 2018.