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BrainNet: La primera “red social” de cerebros permite que tres personas transmitan pensamientos a las cabezas de los demás

Del lenguaje a la escritura, a las ondas de radio, a Internet a BrainNet y proximamente...

Vía: Sciencealert.com – MIT Tecnology Review – Arxiv.org/abs/ 1809.08632

La capacidad de enviar pensamientos directamente al cerebro de otra persona ya no es materia de ciencia ficción. BrainNet permite la resolución de problemas en colaboración mediante la comunicación directa de cerebro a cerebro.

En los últimos años, los físicos y los neurocientíficos han desarrollado un conjunto de herramientas que pueden detectar ciertos tipos de pensamientos y transmitir información sobre ellos a otros cerebros. Eso ha hecho realidad la comunicación cerebro a cerebro.

Estas herramientas incluyen electroencefalogramas (EEG) que registran la actividad eléctrica en el cerebro y la estimulación magnética transcraneal (TMS), que puede transmitir información al cerebro.

En 2015, Andrea Stocco y sus colegas de la Universidad de Washington en Seattle utilizaron este equipo para conectar a dos personas a través de una interfaz cerebro a cerebro. Las personas luego jugaron un juego de 20 preguntas.

Un próximo paso obvio es permitir que varias personas se unan a tal conversación, y a fines de septiembre de 2018 Stocco y sus colegas anunciaron que lo han logrado utilizando una red de cerebro a cerebro, la primera en el mundo. La red, a la que llaman BrainNet, permite que un pequeño grupo juegue un juego colaborativo tipo Tetris.

Nuestros resultados aumentan la posibilidad de futuras interfaces de cerebro a cerebro que permitan la resolución cooperativa de problemas por parte de los humanos utilizando una red social de cerebros conectados

La tecnología detrás de la red es relativamente sencilla. Los EEG miden la actividad eléctrica del cerebro. Consisten en una serie de electrodos colocados en el cráneo que pueden captar actividad eléctrica en el cerebro.

Una idea clave es que las personas pueden cambiar las señales que su cerebro produce con relativa facilidad. Por ejemplo, las señales cerebrales pueden ser entrenadas fácilmente por señales externas. Por ello ver una luz parpadeando a 15 hertzios hace que el cerebro emita una señal eléctrica fuerte a la misma frecuencia. Cambiar la atención a una luz intermitente a 17 Hz cambia la frecuencia de la señal cerebral de una manera que un EEG puede detectar con relativa facilidad.

El TMS manipula la actividad cerebral al inducir la actividad eléctrica en áreas específicas del cerebro. Por ejemplo, un pulso magnético enfocado en la corteza occipital provoca la sensación de ver un destello de luz, conocido como fosfeno.

Juntos, estos dispositivos hacen posible enviar y recibir señales directamente desde y hacia el cerebro. Pero nadie había creado una red que permitiera la comunicación grupal. Hasta ahora.

Esquema de BrainNet

Stocco y sus colegas han creado una red que permite a tres personas enviar y recibir información directamente a sus cerebros. Dicen que la red es fácilmente escalable y limitada solo por la disponibilidad de dispositivos EEG y TMS.

La red prototipo de prueba conecta a tres personas: dos remitentes y una persona capaz de recibir y transmitir, todas en salas separadas y sin comunicación convencional. El grupo tiene que resolver un juego similar a Tetris en el que un bloque que cae debe girarse para que encaje en un espacio en la parte inferior de la pantalla.

Los dos remitentes, que usan EEG, pueden ver la pantalla completa. El juego está diseñado para que la forma del bloque descendente encaje en la fila inferior, ya sea si se gira 180 grados o si no se gira. Los remitentes deben decidir cuál y transmitir la información al tercer miembro del grupo.

Para hacer esto, varían la señal que producen sus cerebros. Si el EEG capta una señal de 15 Hz de sus cerebros, mueve un cursor hacia el lado derecho de la pantalla. Cuando el cursor llega al lado derecho, el dispositivo envía una señal al receptor para que gire el bloque.

Los remitentes pueden controlar sus señales cerebrales mirando los LED en ambos lados de la pantalla: uno parpadea a 15 Hz y el otro a 17 Hz.

El receptor, conectado a un EEG y un TMS, tiene una tarea diferente. El receptor solo puede ver la mitad superior de la pantalla de Tetris, por lo que puede ver el bloque pero no cómo debe girarse. Sin embargo, el receptor recibe señales a través del TMS de cada remitente, diciendo “rotar” o “no rotar”.

Las señales consisten en un solo fosfeno para indicar que el bloque debe girarse o no hay destellos de luz para indicar que no debe girarse. Por lo tanto, la tasa de datos es baja, solo un bit por interacción.

Habiendo recibido datos de ambos remitentes, el receptor realiza la acción. Pero de manera crucial, el juego permite otra ronda de interacción. Los remitentes pueden ver caer el bloque y, por lo tanto, pueden determinar si el receptor ha realizado la llamada correcta y transmitir el siguiente curso de acción, ya sea rotar o no, en otra ronda de comunicación. Esto permite a los investigadores divertirse un poco. En algunas de las pruebas, cambian deliberadamente la información de un remitente para ver si el receptor puede determinar si debe ignorarla. Eso introduce un elemento de error que a menudo se refleja en situaciones sociales reales.

Este es un trabajo interesante que allana el camino para redes más complejas. El equipo dice que la información viaja a través de una red a la medida configurada entre tres salas en sus laboratorios. Sin embargo, no hay ninguna razón por la que la red no pueda extenderse a Internet, permitiendo a los participantes de todo el mundo colaborar.

Un servidor de interfaz cerebro a cerebro basado en la nube podría dirigir la transmisión de información entre cualquier conjunto de dispositivos de la red permitiendo así las interacciones entre cerebros basadas en la nube a escala global

Ref: arxiv.org/abs/ 1809.08632: BrainNet: una interfaz cerebro-cerebro de varias personas para la colaboración directa entre cerebros

 

 

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