La mente umana dirige i ratti del cyborg tramite l’interfaccia cervello-cervello

La scoperta della scienza consente ai pensieri umani di guidare i ratti su compiti complessi

Fonte: geralt / pixabay

Un team di scienziati della Harvard Medical School, della Boston University e della Korea University, ha fatto una scoperta rivoluzionaria con la loro interfaccia cerebrale non invasiva (BBI) che ha permesso al cervello umano di controllare la coda di un topo. Questo avvenne nel 2013. Avanzando rapidamente a meno di sei anni più tardi, la tecnologia BBI è avanzata al punto in cui le menti umane possono ora dirigere i ratti di laboratorio in compiti complessi con una precisione sorprendente, non solo in scodinzoli di coda. Secondo un recente studio pubblicato sui rapporti scientifici di questo mese, i ricercatori hanno sviluppato un’interfaccia cervello-a-cervello che consente al cervello umano di guidare in modo efficiente un ratto per navigare in un ambiente complesso con pensieri.

Gli scienziati affiliati alla Zhejiang University hanno creato un sistema BBI costituito da un’interfaccia cervello-macchina non invasiva (BMI) che utilizza elettroencefalogramma (EEG) e un ratto impiantato con microelettrodi. Nell’esperimento, un “manipolatore” umano guarda uno schermo di computer con streaming video in diretta da telecamere puntate su un ratto cyborg in un labirinto.

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I dati EEG dei pensieri umani passano attraverso un canale wireless verso un computer in cui l’intento motorio viene decodificato e trasferito in istruzioni di controllo. I parametri di controllo sono inviati in modalità wireless per fornire stimoli microelettrici attraverso lo stimolatore collegato al ratto. Secondo il giornale, il loro sistema BBI “integra le istruzioni di controllo decodificate da immagini motorie non invasive con feedback neurale, e le istruzioni vengono inviate al cervello dei ratti da ICMS in tempo reale.”

Il primo compito consisteva nel guidare il topo attraverso 16 turni (otto curve a destra e otto curve a sinistra) in un labirinto a otto bracci (ciascun braccio è largo 12 cm e alto 5 cm). La sequenza di direzione di rotazione è computerizzata in modo casuale per impedire ai ratti di memorizzare il compito.

Gli scienziati hanno scritto nel loro articolo che il loro sistema BBI ha valutato due diversi modelli di controllo: il modello di soglia (TREM) e il modello di gradiente (GRAM), al fine di “fornire un processo più naturale e più facile per il manipolatore durante il controllo dello sterzo”.

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La complessità del compito è stata poi aumentata per dirigere i ratti su un’attività a tempo su una serie di attività di navigazione preimpostate che vanno oltre le svolte a destra e a sinistra. Il prossimo compito prevedeva un labirinto 3D più impegnativo che richiedeva il passaggio di un tunnel, evitando pilastri e gradini ascendenti e discendenti. La mente umana controllava sei cyborg di topo attraverso dieci corse ciascuno attraverso il complesso labirinto con un sorprendente tasso medio di successo del 90%.

I ricercatori hanno scritto che il loro studio “ha dimostrato la fattibilità di coltivare un percorso di informazione tra un cervello umano e un cervello di ratto” e che “i nostri manipolatori erano in grado di controllare un cyborg di topo per completare perfettamente i compiti di navigazione del labirinto”. Gli scienziati affermano che le loro scoperte suggeriscono che “un BBI computer-assistito che trasmette informazioni tra due entità è intrigante possibile”.

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Riferimenti

Yoo, Seung-Schik, Kim, Hyungmin, Filandrianos, Emmanuel, Taghados, Seyed Javid, Park, Shinsuk. “Interfaccia cervello-a-cervello non invadente (BBI): stabilire collegamenti funzionali tra due cervelli”. Plos One. 3 aprile 2013.

Anthony, Sebastian. “Harvard crea un’interfaccia cervello-a-cervello, consente all’uomo di controllare altri animali con pensieri da solo.” ExtremeTech . 21 luglio 2013.

Zhang, Shaomin, Yuan, Sheng, Huang, Lipeng, Zheng, Xiaoxiang, Wu, Zhaohui, Xu, Kedi, Pan, Gang. “Controllo della mente umana della continua locomozione di Cyborg con interfaccia senza fili cervello-cervello.” Rapporti scientifici. 04 febbraio 2019.