Equipo de la Universidad de Washington vincula 2 cerebros humanos para la experimentación de preguntas y respuestas

Universidad de Washington

Imagine un juego de preguntas y respuestas jugado por dos personas que no están en el mismo lugar y no hablan el uno al otro. Ronda tras ronda, un jugador hace una serie de preguntas y conjeturas con precisión el objeto que el otro está pensando.

¿Ciencia ficción? Para leer la mente superpoderes? No exactamente.

Investigadores de University of Washington utilizó recientemente una conexión directa de cerebro a cerebro para permitir que parejas de participantes para jugar un juego de preguntas y respuestas mediante la transmisión de señales de un cerebro a otro a través de Internet. El experimento, se detalla hoy inPLOS UNO, se cree que es el primero en mostrar que dos cerebros pueden estar directamente vinculados a permitir que una persona de adivinar con precisión lo que está en la mente de otra persona.

“Este es el más complejo experimento de cerebro a cerebro, pienso, que se ha hecho hasta la fecha en los seres humanos”, dijo el autor principal Andrea Stocco, profesor asistente de psicología y un investigador en el Instituto de la Universidad de Washington para el Aprendizaje y Ciencias Cerebrales.

“Utiliza las experiencias conscientes a través de señales visuales que son experimentados, y requiere dos personas para colaborar”, dijo Stocco.

He aquí cómo funciona: El primer participante, o “demandado”, lleva una gorra conectado a una máquina de electroencefalografía (EEG) que registra la actividad eléctrica del cerebro. El entrevistado se muestra un objeto (por ejemplo, un perro) en una pantalla de ordenador, y el segundo participante, o “investigador”, ve una lista de posibles objetos y preguntas asociadas. Con el clic de un ratón, el investigador envía una pregunta y el demandado contesta “sí” o “no”, centrándose en una de las dos luces LED parpadeantes conectados al monitor, que parpadean a diferentes frecuencias.

Un “no” o “sí” como respuesta tanto enviar una señal al investigador a través de Internet y activar una bobina magnética colocada detrás de la cabeza del investigador. Pero sólo un “sí” como respuesta genera una respuesta lo suficientemente intensa como para estimular la corteza visual y hacer que el investigador para ver un destello de luz conocido como “fosfeno.” El fosfeno – lo que podría parecer una burbuja, ondas o una delgada línea – se crea a través de una breve interrupción en el campo visual y le dice a su interlocutor la respuesta es sí. A través de las respuestas a estas preguntas sencillas de sí o no preguntas, el investigador identifica el artículo correcto.

El experimento se llevó a cabo en cuartos oscuros en dos laboratorios de la Universidad de Washington, situados casi una milla de distancia y involucró a cinco pares de participantes, que jugó 20 rondas del juego de preguntas y respuestas. Cada juego tenía ocho objetos y tres preguntas que resolverían el juego si se responde correctamente. Las sesiones eran una mezcla aleatoria de 10 juegos reales y 10 juegos de control que se estructuran de la misma manera.

Los investigadores tomaron medidas para asegurar que los participantes no podían usar las pistas distintas de la comunicación directa del cerebro para completar el juego. Investigadores usaron tapones para los oídos para que no pudieran escuchar los diferentes sonidos producidos por las diferentes intensidades de estimulación de las respuestas “sí” y “no”. Puesto que el ruido viaja a través del hueso del cráneo, los investigadores también cambiaron las intensidades de estimulación ligeramente de un juego a otro y se utilizan de forma aleatoria tres intensidades diferentes, cada uno de “sí” o “no” para reducir aún más la posibilidad de que el sonido podría proporcionar pistas.

Los investigadores también reposicionar la bobina en la cabeza del investigador en el inicio de cada juego, pero para los juegos de control, mediante un espaciador de plástico indetectable al participante que debilita el campo magnético suficiente para evitar la generación de fosfenos. Investigadores no se les dijo si habían identificado correctamente los artículos, y sólo el investigador en el extremo demandado sabía si cada juego era real o una ronda de control.

“Hemos tomado muchas medidas para asegurarse de que las personas no estaban engañando”, dijo Stocco.

Los participantes fueron capaces de adivinar el objeto correcto en el 72 por ciento de los juegos reales, en comparación con sólo el 18 por ciento de las rondas de control. conjeturas incorrectas en los juegos reales podrían ser causados ??por varios factores, siendo el más probable incertidumbre acerca de si había aparecido un fosfeno.

“Ellos tienen que interpretar algo que están viendo con sus cerebros”, dijo el co-autor Chantel Prat, un miembro de la facultad en el Instituto de Aprendizaje y Ciencias Cerebrales y profesor asociado de la Universidad de Washington de la psicología. “No es algo que han visto nunca antes.”

Los errores también pueden ser el resultado de los encuestados no saber las respuestas a las preguntas o concentrarse en las dos respuestas, o por la transmisión de la señal cerebral de ser interrumpido por problemas de hardware.

“Mientras que las luces intermitentes son señales de que estamos poniendo en el cerebro, aquellas partes del cerebro que están haciendo un millón de otras cosas en un momento dado también”, dijo Prat.

El estudio se basa en la experimentación inicial del equipo de la Universidad de Washington en 2013, cuando fue el primero en demostrar una conexión directa de cerebro a cerebro entre los seres humanos. Otros científicos han conectado los cerebros de ratas y monos, y las señales del cerebro de transmisión de un ser humano a una rata, utilizando electrodos insertados en el cerebro de los animales. En el experimento de 2013, el equipo de la Universidad de Washington utiliza tecnología no invasiva para enviar las señales del cerebro de una persona a través de Internet para controlar los movimientos de las manos de otra persona.

El primer experimento se desarrolló a partir de la investigación por el coautor Rajesh Rao, profesor de la Universidad de Washington de la informática y la ingeniería, en las interfaces cerebro-ordenador que permiten a las personas para activar los dispositivos con sus mentes. En 2011, Rao comenzó a colaborar con Stocco y Prat para determinar la forma de vincular dos cerebros humanos juntos.

En 2014, los investigadores recibieron una donación de $ 1 millón de la WM Keck Foundation que les permitió ampliar sus experimentos para descifrar las interacciones más complejas y los procesos cerebrales. Para ello están estudiando la posibilidad de “tutoría cerebro”, la transferencia de señales directamente de los cerebros sanos a los que son discapacitados o afectados por factores externos del desarrollo como un derrame cerebral o un accidente, o simplemente para transferir los conocimientos del profesor al alumno.

El equipo también está trabajando en la transmisión de los estados del cerebro – por ejemplo, el envío de señales de alerta de una persona a un sueño uno, o de un estudiante enfocado a uno que tiene trastorno de hiperactividad con déficit de atención o TDAH.

“Imagine tener a alguien con TDAH y un estudiante neurotípica”, dijo Prat. “Cuando el estudiante TDAH no está prestando atención, el cerebro del estudiante TDAH se pone en un estado de mayor atención de forma automática.”

Muchos avances tecnológicos en el siglo pasado, desde el telégrafo a Internet, se crearon para facilitar la comunicación entre las personas. El trabajo del equipo de UW tiene un enfoque diferente, utilizando la tecnología para despojar la necesidad de tales intermediarios.

“La evolución ha pasado una cantidad colosal de tiempo para encontrar maneras para que nosotros y otros animales para llevar a cabo la información de nuestro cerebro y comunicarla a otros animales en las formas de comportamiento, el habla y así sucesivamente”, dijo Stocco. “Pero se requiere una traducción. Sólo podemos comunicar cualquier parte de nuestros procesos cerebrales.

“Lo que estamos haciendo es una especie de revertir el proceso de un paso a la vez mediante la apertura de esta caja y teniendo señales desde el cerebro y con traducción al mínimo, volver a ponerlos en el cerebro de otra persona”, dijo.

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