BrainNet: Εξερευνώντας τα όρια του ανθρώπινου εγκεφάλου για συνεργασία και επίλυση προβλημάτων

BrainNet

Το BrainNet αποτελεί μια σημαντική εξέλιξη για τη νευροεπιστήμη και τη συνεργατική τεχνολογία. Είναι η πρώτη μη επεμβατική και άμεση διεπαφή εγκεφάλου προς εγκέφαλο με τη συμμετοχή πολλαπλών ατόμων. Ο σχεδιασμός του έχει αναπτυχθεί με γνώμονα τη συμβολή του στη συλλογική επίλυση προβλημάτων. Αυτό το καινοτόμο σύστημα εκμεταλλεύεται τη δύναμη της ηλεκτροεγκεφαλογραφίας (EEG) και της διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης (TMS), για να διευκολύνει την απρόσκοπτη επικοινωνία μεταξύ των ατόμων με καινοτόμο τρόπο.

Πώς λειτουργεί το BrainNet

Το BrainNet περιλαμβάνει μια τριάδα συμμετεχόντων, που κατηγοριοποιούνται ως οι λεγόμενοι <<Αποστολείς>> και ο <<Δέκτης>>. Δύο από τους τρεις συμμετέχοντες ενεργούν ως Αποστολείς, χρησιμοποιώντας την ανάλυση δεδομένων EEG σε πραγματικό χρόνο, για να κωδικοποιήσουν τα σήματα του εγκεφάλου τους σε αποφάσεις που μπορούν να γίνουν πράξη. Σε ένα παιχνίδι που μοιάζει με το Tetris, αποφασίζουν αν θα περιστρέψουν ένα μπλοκ, πριν το τοποθετήσουν, για να σχηματίσουν μια γραμμή. Στη συνέχεια, αυτές οι πληροφορίες μεταδίδονται μέσω του διαδικτύου απευθείας στον Δέκτη, ο οποίος δεν μπορεί να δει την οθόνη του παιχνιδιού, αλλά λαμβάνει τις αποφάσεις των Αποστολέων μέσω μιας μαγνητικής διέγερσης που στοχεύει κατευθείαν στον ινιακό του φλοιό. Ουσιαστικά, ο παραλήπτης έρχεται σε επαφή με τα εγκεφαλικά κύματα των Αποστολέων, για να <<ενημερώσει>> τη δική του λήψη αποφάσεων. Μόλις ο Δέκτης ενσωματώσει τις αποφάσεις των Αποστολέων χρησιμοποιεί μια διεπαφή EEG για να καθορίσει την επόμενη κίνησή του. Έτσι, είτε θα περιστρέψει το μπλοκ, είτε θα διατηρήσει τον τρέχοντα προσανατολισμό του. 

Η παραπάνω διαδικασία είναι επαναληπτική. Κατά τη διάρκεια ενός δεύτερου γύρου, οι Αποστολείς έχουν την ευκαιρία να αξιολογήσουν τις επιλογές του Παραλήπτη και να παράσχουν τα σχόλια τους σε αυτόν. Συνεπώς, με αυτό τον τρόπο όχι μόνο προάγεται η άμεση επίλυση προβλημάτων, αλλά επίσης ενισχύεται η μάθηση μέσω μιας προσαρμοστικής ανατροφοδότησης και τελικά επεκτείνεται η συνεργατική εμπειρία.

Αξιολόγηση

Η αξιολόγηση του BrainNet πραματοποιήθηκε από πέντε ξεχωριστές ομάδες, που η καθεμία αποτελούνταν από τρεις συμμετέχοντες. Μέσω της προσεκτικής ανάλυσης των δεδομένων που παράχθηκαν, μετρήθηκαν αρκετοί κρίσιμοι δείκτες απόδοσης, όπως: οι επιδόσεις σε επίπεδο ομάδας, η ακρίβεια των αποφάσεων του Δέκτη και η αμοιβαία ανάλυση των μεταδιδόμενων πληροφοριών.

Μια συναρπαστική πτυχή της μελέτης ήταν η εισαγωγή τεχνητού θορύβου στα εκπεμπόμενα σήματα του ενός Αποστολέα. Αυτη η διαδικασία αντέγραψε συμπεριφορές που παρατηρούνται στα παραδοσιακά κοινωνικά δίκτυα και επέτρεψε τη διερεύνηση της προσαρμογής του Δέκτη στις διαφορές της αξιοπιστίας των εκπεμπόμενων πληροφοριών από τους Αποστολείς. Αξίζει να σημειωθεί ότι με βάση τα ευρήματα, οι παραλήπτες έμαθαν να δίνουν προτεραιότητα στην αξιοπιστία των πληροφοριών που λάμβαναν, με βάση την αξιοπιστία των εισερχόμενων δεδομένων των Αποστολέων.

Το μέλλον

Οι επιπτώσεις του BrainNet εκτείνονται πολύ πιο πέρα ​​από την αρχική μελέτη. Τα αποτελέσματα της έρευνας ανοίγουν το δρόμο για μελλοντικές καινοτομίες στις διεπαφές εγκεφάλου με εγκέφαλο, μεταμορφώνοντας δυνητικά τον τρόπο με τον οποίο η ανθρωπότητα προσεγγίζει τις συνεργατικές εργασίες. Φανταστείτε έναν κόσμο όπου οι ομάδες μπορούν να συντονίζουν τις προσπάθειές τους μόνο μέσω της σκέψης - εξαλείφοντας τα όποια εμπόδια της παραδοσιακής επικοινωνίας.

Το BrainNet φαίνεται να είναι όμως μόνο η κορυφή του παγόβουνου. Στο μέλλον, οι δυνατότητες για συνεργατική επίλυση προβλημάτων μεταξύ των ανθρώπων μοιάζουν να είναι ουσιαστικά απεριόριστες. Αυτή η έρευνα ανοίγει το δρόμο για ένα «κοινωνικό δίκτυο» συνδεδεμένων εγκεφάλων, που υπερβαίνει τη λεκτική επικοινωνία και ενισχύει τη συνεργασία.

Συμπερασματικά, το BrainNet αποτελεί ένα κομβικό βήμα προς ένα μέλλον όπου η συλλογική επίλυση προβλημάτων μπορεί να επιτευχθεί μέσω της άμεσης εγκεφαλικής επικοινωνίας, επαναπροσδιορίζοντας τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούμε μεταξύ μας, μοιραζόμαστε τη γνώση και επιλύουμε τις όποιες κοινές προκλήσεις.

Πηγή

Jiang, L., Stocco, A., Losey, D.M. et al. BrainNet: A Multi-Person Brain-to-Brain Interface for Direct Collaboration Between Brains. Sci Rep 9, 6115 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-41895-7