https://frosthead.com

Teadlased ühendavad ahvide ajud ja suurendavad nende mõtlemisvõimet

Nii palju kui me seda soovime, pole tõenäoline, et ahve täis tuba suudab kunagi reprodutseerida Shakespeare'i teoseid, ükskõik kui kaua nad seal kirjutades istuvad. Aga mis siis, kui ühendaksite nende ajud? Kas nad saaksid saavutada suuri asju või vähemalt jõuda kõrgemale mõtlemisvõimele?

Idee intrigeeris Duke'i ülikooli neuroengineeringu keskuse direktorit Miguel Nicolelis'it. Nicolelisel on palju kogemusi loomade ajude juhtimisel ja selle nägemisel, milleks nad võimelised on. Juba 1999. aastal ühendas ta koos oma meeskonnaga Duke'is roti aju robotkäe külge. Sellest ajast peale on nad ületanud nn aju-masina liideste piirid.

See pani Nicolelis'i mõtlema, mis on võimalik, kui ühendate selle asemel ajud ajudega. Kas loomad võiksid õppida sõna otseses mõttes koos mõtlema?

Ahvid saavad äri ajada

Nii asus ta vaatama, kas mitu erinevat looma aju võiksid ülesande täitmiseks koos töötada. Eesmärk oli luua omamoodi “orgaaniline arvuti”.

Selle kuu alguses ajakirjas Scientific Reports avaldatud uuringu jaoks pani Nicolelis 'meeskond esmalt elektroodid kolme reesusahvide ajudesse, mis olid suunatud liikumisega seotud aladele ja need ühendati arvutiga, mis kontrollis robotkäe pilti. Ehkki nende aju polnud omavahel ühendatud, õppisid ahvid, ehkki erinevates ruumides, lõpuks oma mõtlemist sünkroniseerima, et nad saaksid ekraanivarre liigutada ja palli haarata. See teenis neile mahla eest tasu.

Siis tegid teadlased asjad raskemaks. Nad lõid olukorra, kus avatariharu võis liikuda kolmemõõtmelises ruumis. Kuid igaüks kolmest ahvist suutis kontrollida ainult ühte või kahte tüüpi liikumist - öelda üles või alla, paremale või vasakule -, nii et keegi ahv ise ei saaks mahla võitmiseks piisavalt tõhusalt käsi liigutada.

Aja jooksul hakkasid nende eraldiseisvad neuronid koos töötama ja arvuti abil suutsid nad kätt liigutada ja jõuda virtuaalsesse palli. Nicolelis ütles, või nagu ta seda nimetas, “aju”, teadmata, et nad teevad koostööd, ja ahvid lõid ahvi ülinaju.

Rohkem mõistust sulab

Kuid Nicolelis ja hertsogi uurijad ei peatunud sellel. Nad läksid nelja täiskasvanud rottide rühmaga sammu edasi. Selle asemel, et oma ajusid arvuti kaudu üksteisega ühendada, ühendati loomade ajud seekord otse.

Nad ühendasid iga rottide ajusse kaks elektroodikomplekti, mis olid suunatud liikumisega seotud piirkonnale. Üks elektrood stimuleeris teatud ajuosa, teine ​​aga salvestas selle aktiivsust. Kui üks kiirus reageeris puudutusele, oli see võimeline andma teistele rottidele teadmisi selle reaktsiooni kohta.

Katse ja eksituse kaudu õppisid rotid, kuidas oma ajusid sünkroonida - mille eest neid premeeriti. Ühes katses suutsid loomad tekitada erinevaid aju reaktsioone erinevatele signaalidele, ühe elektrilise impulsi või nelja neist. Kui see juhtus, olid need neli aju muutunud lihtsaks arvutiks, mis töötleb vastust rühmana.

See tuli selgelt mängu rottide katse teises pooles. Seekord said loomad elektrilise stimulatsiooni mustreid, mis olid kavandatud esindama temperatuuri tõusu või langust ning õhurõhu suurenemist või vähenemist. Selle põhjal, kuidas ajud neid mustreid tõlgendasid ja neile reageerisid, oskasid rotid vihma käes ennustada.

Selgub, et rotid olid ennustuste osas alati täpsemad, kui nende ajud töötasid, kui siis, kui üksikud rotid üritasid neid ennustada iseseisvalt. Nagu selgitas Nicolelis: “Rotid võisid ülesandeid loomade vahel jagada, seega oli nende individuaalne töökoormus väiksem. Me ei osanud seda alguses oodata. ”

Aju juurdekasv?

Põnev värk, aga mida see meie, inimeste jaoks tähendab? Kas Nicolelis usub, et ühel päeval on inimese ajud tegelikult ühendatud, et aidata lahendada segaseid probleeme? Ja milline pime kasti avatakse, kui teisel inimesel on otsene juurdepääs meie ajus toimuvale?

Nicolelis näeb omalt poolt inimese “ajutüve” potentsiaalset väärtust neuroloogiliste vigastuste või puudega inimeste ravimisel. Näiteks arvab ta, et insuldi käes kannatanud inimene võiks taastusravi kiirendada, kui nad saaksid oma keelt ja motoorseid oskusi õppida koos terve ajuga. Samuti on ta öelnud, et ta võiks ette kujutada ajudega liitunud kirurgide meeskonda, et teha keeruline operatsioon, või matemaatikuid, kes jagavad ajujõudu keeruka probleemi lahendamiseks.

Muidugi läheb veel natuke aega, enne kui inimesed üksteise aju külge ühendavad. Ilmselt peaks protsess muutuma palju vähem invasiivseks kui seda tehti ahvide ja rottidega, kui nende ajudesse implanteeriti elektroodid. Ja kui hertsogi eksperimendid jälgisid rottide ajude vahelist koostööd, jälgisid nad ainult 3000 neuroni. Inimese aju on palju keerukam - sellel on veidi alla 100 miljardi neuroni -, nii et tõenäoliselt vajaks see tehnoloogia sadade tuhandete neuronite teabe salvestamist ja edastamist.

See väljakutse näib aga tunduvalt vähem hirmutav kui eetiline, mida ajude jagamine tekitab. Kui inimesed saavad aju osaks ja nende ajusignaalid registreeritakse, kas nad kaotavad õiguse neid privaatsena hoida? Ja ütleme, et neil oleks õigus oma saladusi saladuses hoida. Kas mõni grupp, ettevõte või isik, kes ajuvõrku valvab, suudaks tagada, et sügavalt teie ajus asuvaid andmeid ei saaks kunagi varastada?

See on järjekordne päev, mille teadlased nagu Miguel Nicolelis loodavad, et neil on võimalus silmitsi seista.

Teadlased ühendavad ahvide ajud ja suurendavad nende mõtlemisvõimet