Sikerült összekötni négy patkány agyát, és a szuperagy többre volt képes, mint egy patkány magában

Az élő agyak összekapcsolásával, szinkronizált működtetésével foglalkozó kutatások a legdurvábbb scifiket juttatják eszünkbe. És most úgy tűnik, szenzációs eredményt hoztak: négy patkány agyát sikerült úgy összekötni, hogy a létrejött agyhálózat jobban oldjon meg kalkulatív feladatokat, mint amire a négy patkány külön-külön képes.

A Duke Egyetem kutatói a Scientific Reportsban közölték legfrissebb tanulmányukat. E szerint a Brainet néven keresztelt hálózat gyakorlatilag egy organikus számítógép lett, amelyben az összekapcsolt agyak valós időben működtek együtt.

via Scientific Reports

Miguel Nicolelis és kutatói csapata 2011-ben kezdett kísérletezni szinkronizált agyakkal. A kutatás vezetője, Nicolelis korábban publikált már egy világhírűvé vált tanulmányt, amiben arról számolt be, hogy három majom összekötött agya képes volt mozgatni egy virtuális kezet. (Nicolelis fejlesztése volt az az agy által vezérelt exoskeleton is, amelynek segítségével egy deréktól lefele megbénult férfi elvégezte a 2014-es világbajnokság kezdőrúgását.)

A Motherboardnak adott interjúból kiderült, hogy a majmos kísérlet sokkal könnyebben kivitelezhető volt, mint ahogy előtte gondolták. Arra kellett megtanítani az állatokat, hogy agyukkal képesek legyen egy virtuális majomkezet irányítani, amit egy képernyő látnak. A nehezítés az volt, hogy egy-egy majmok csak egy vagy két tengely mentén tudta mozgatni a kezet, ezért közös munkára voltak rászorulva. Pár napba beletellett, de az állatok végül megtanulták, hogyan tudnak úgy együttműködni, hogy a virtuális kéz képes legyen felemelni virtuális tárgyakat. De ez még csak az első lépés volt. A következő kérdés az lett, hogy lehet-e olyan szuperagyat csinálni, ami több agy közvetlen összekötéséből jön létre, és képes nagyobb feladatra is, mint amire az egyes agyak magukban. Ekkor jött a patkányos kísérlet.

Az állatok agyának azon régiójára, ami a mozgásvezérlésért felel, elektródákat ültettek. Ezeken keresztül küldtek elektromos impulzusokat az állatoknak, és ezek vitték el aztán a válaszjeleket. Elkezdték mesterségesen ingerelni az agyat, és jutalmazták az állatokat, ha az ingerekre összehangolt agytevékenységgel válaszoltak. Az egyik kísérletben elektromos impulzus érte az egyik patkány agyát, a többi patkány pedig megtanulta, hogyan szinkronizálják agytevékenységüket, lemásolva az első patkány reakcióját. Gyakorlatilag átélték ugyanazt, amit az első patkány, csak másodkézből.

via Katie Zhuang, Duke University

Volt olyan feladat, amikor patkányoktól megvonták az ivóvizet, és a vízért cserébe egy olyan feladat elé állították őket, ami az agyi kapacitásuk összekapcsolását igényelte. Ahogy az interjúban is elhangzik, a patkányokból gyakorlatilag processzorok lettek. Az igazi kérdés az volt, hogy lehet-e olyan rendszert építeni, ami tárolja az információkat és ami így előhívható-e később is. Azaz memóriát építettek a processzorok mellé.

A tanulmány szerint Nicolelis és csapata képes volt elérni, hogy a Brainet végrehajtson olyan feladatokat, mint a képfeldolgozás, a konkrét besorolás, az érintésekből származó információk tárolása és előhívása, sőt, még az időjárás-előrejelzés is: az egyik feladatban különféle légnyomásszintet és hőmérsékletet stimuláltak az egyes patkányok számára, az állatok pedig mindebből képesek voltak egy közös előrejelzésére annak, hogy lesz-e eső.

És a Brainets rendre ugyanolyan vagy magasabb szintű hatékonysággal oldotta meg ezeket a feladatokat, mint a különálló patkányegyedek.

Egy ilyen organikus számítógép egészen más típusú feladatok megoldására képes, mint a ma számítógépként ismert digitális rendszerek, hiszen csak olyan feladatok jöhetnek szóba, melyek kezelésére az állatok amúgy is képesek. Ezért Nicolelis szerint a számításokról és feladatmegoldásokról alkotott víziónk egy egészen új fajtájára van szükség, hogy megérthessük a Brainnet működését.

A távoli cél persze az emberi agyak közös számítógépbe rendezése, még ha ez fel is vet bőven morális kérdéseket. De egyelőre számosak a technológiai kérdések is, hiszen ehhez egy olyan nem-invazív technológiát kéne kifejleszteni (értsd: ne kelljen az ember agyába beépíteni valamit, hanem mondjuk kívülről ráhelyezni a fejre valamilyen eszközt), ami képes bonyolult ingerek érzékelésére és továbbítására.

Nicolelis maga amúgy interjúiban teljesen elveti a sci-fi-hasonlatokat, szerinte Hollywood rendre csak a veszélyes és ijesztő forgatókönyvekre koncentrál, pedig ezeknek a találmányoknak sokkal inkább gyakorlati haszna lehet. Például az agyi terápiában, mondjuk egy szélütésen átesett ember számára a nyelvi funkciók sokkal gyorsabban helyreállhatnak majd, ha az érintett agyterületet összekapcsoljuk egy egészséges ember agyával. A cél persze itt is a nem invazív megoldás kitalálása, azaz hogy ne kelljen felnyitni a koponyát és elektródákat kötni az agyra, mint ahogy a patkányok esetében történt.

Arra viszont hiába várunk, hogy az emberek is képesek legyenek összekapcsolt agyaik révén komplex feladatokat megoldani. Mert személyiségünk és érzelmeink annyira összetettek, hogy ezeket nem lehet egyszerű algoritmusokká visszaalakítani. A személyes emberi tulajdonságok nem reprodukálhatók ezen a módon. Ettől függetlenül a jövő egyik legizgalmasabb kutatási iránya mindenképp a szinkronizált agyak és a gondolatátvitel irányába mutat. Nicolelis a mostani eredményekről mondta azt, hogy

„Ez az agyak internete. Egy bizonyos értelemben, amikor az emberek ma használják az internetet, már összekapcsolják az agyaikat. De a jövőben hasonló dolog történhet majd gépelés vagy az egered megmozdítása nélkül is.”

(Guardian, Vice, Newsweek)

Népszerű
Uralkodj magadon!
Új kommentelési szabályok vannak 2016. január 21-től. Itt olvashatod el, hogy mik azok, és itt azt, hogy miért vezettük be őket.