Patkányagyak, ha összefognak

Bár majmok már tudtak az agyukkal robotokat irányítani egy agy-gép interfészen keresztül, Miguel Nicolelis észak-karolinai kutató legújabb patkánykísérleteinek eredménye, melyről a Nature Scientific Report számolt be nemrégiben, még meglepőbb. A kutatóknak a világon először sikerült bemutatniuk, hogy két patkány mikroelektródákkal összekötött agya mozgató és érző információk cseréjére volt képes.

Patkányokat jutalmazásos módszerrel tanítottak meg arra, hogy két kar közül nyomják meg azt, amelyik felett meggyullad egy égő. Ezután két csoportra osztották az állatokat, adókra és vevőkre. Az adók a fenti mozgássort feldolgozó elsődleges mozgató kérgébe mikroelektródákat ültettek, és rögzítették a patkányok idegi aktivitását közvetlenül a kar lenyomása előtti pillanatban. Kiderült, hogy a bal kar lenyomása más mintát ad, mint a jobbé, függetlenül attól, hogy melyik a helyes mozdulat. Ezt követően a kutatók mikroelektródás stimulálással a vevők agyában is létrehozták ugyanezt az idegműködési mintát. Jutalmazásos módszerrel ezeket a patkányokat is edzették, hogy helyesen tudjanak reagálni az ingerlésre, azaz a bevitt jeleknek megfelelő kart nyomják le.

Ezután egy adó és egy vevő patkány „behuzalozott” agyát összekötötték, és a pár (csak az adó látta a felvillanó fényt) ugyanezt a karlenyomós feladatot kapta. Az adó agyi aktivitásának mintázatát a kutatók rögzítették, és továbbították a vevőbe, mely bár nem látta a felvillanó fényt, az esetek 60-72 százalékban a helyes kart nyomta meg.

A patkányok „együttműködését” javítani tudták a kutatók, ha mindkét állatot megjutalmazták a feladat hibátlan teljesítésekor. Ennek hatására az adó tisztább jeleket küldött, agyi aktivitása pontosabbá vált. Ha a vevő állatot előzetesen nem tanították be a karok lenyomására, kicsivel tovább tartott az adóval való együttműködés során a feladat elsajátítása.

Egy másik kísérletben a patkányoknak, miután bajszukkal felderítettek egy üreget, úgy kellett jelezniük, hogy az keskeny vagy széles, hogy balra vagy jobbra fordultak. Ezután az előzőkben leírt módon összekötötték a két állatot, ez alkalommal az érintési ingereket feldolgozó agyterületekbe helyezve a mikroelektódákat. A vevő az esetek több mint 60 százalékában képes volt helyesen jelezni az üreg szélességét, pedig arról csak az adónak volt tapasztalata. Egy harmadik kísérletben a kézbe vett patkánynak megsimogatták a bajuszát, mire a vevő patkány megfelelő agyterületén is aktivitást mértek, bár annak bajuszához senki nem ért. Az említetthez hasonló módon, de az interneten keresztül összekapcsolt patkányok akkor is képesek voltak egymással kommunikálni, ha az adó állat egy brazíliai laborban, a vevő pedig egy észak-karolinaiban volt. Ez esetben a vevő a korábbi találati pontossággal, de az információátvitel időigénye miatt némi késéssel oldotta meg a feladatot.

Christopher James protézisekhez való agy-gép interfészekkel foglalkozó angol kutató biztos benne, hogy egy nap absztrakt gondolatokat is képesek leszünk ily módon közvetíteni.

Természetesen egy ilyen kutatás hadászati szempontból is fontos lehet. Patrick Degenaar angol kutató szerint a hadsereg egy nap ember által idegimpulzusokon keresztül távirányított, génmódosított rovarokat vagy apró emlősöket alkalmazhat felderítő vagy támadó bevetésekben.

Eredményeik kapcsán Nicolelist legjobban a hálózatba kapcsolt agyak működése érdekli. Jelenleg majmok agyába ültetett implantátumokkal kísérletezik. Azt vizsgálja, hogy a patkányokhoz hasonlóan összekapcsolt majmok, hogyan képesek együtt megoldani egy feladatot. Például minden állat a helyes döntés elvégzéséhez szükséges információ csak egy részéhez fér hozzá. Ahhoz, hogy sikeresen megoldják a feladatot, több majomnak kommunikálnia kell egymással.

A kutató szerint a távoli jövőben valószínűleg mi is képesek leszünk hálózatba kötött agyak segítségével kommunikálni, addig azonban marad a már elavulófélben lévő szemtől szembeni beszélgetés és vonalas telefon, még inkább a mobil vagy a számtalan internetes kommunikációs lehetőség valamelyike.

Hálózatba kötött agyak kommunikációja – az első lépés patkányok között
Hálózatba kötött agyak kommunikációja – az első lépés patkányok között
Top cikkek
Érdemes elolvasni
Vélemény
NOL Piactér

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.