القدرة على إرسال الأفكار مباشرة إلى دماغ شخص آخر هي مادة للخيال العلمي. على الأقل هذا ما اعتادت أن تكونه. في السنوات الأخيرة، طور علماء الفيزياء وعلماء الأعصاب ترسانة من الأدوات التي يمكن أن تستشعر أنواعًا معينة من الأفكار وترسل معلومات عنها إلى أدمغة أخرى. لقد جعل هذا التواصل بين دماغين حقيقة واقعة.

تتضمن هذه الأدوات التخطيط الكهربائي للدماغ (EEGs) الذي يسجل النشاط الكهربائي في الدماغ. والمحفز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) والذي يمكنه نقل المعلومات إلى الدماغ.

في عام 2015 استخدم أندريا ستوكو Andrea Stocco وزملاؤه في جامعة واشنطن في سياتل هذه المعدات لربط شخصين عبر واجهة ربط الأدمغة. ثم لعبا لعبة العشرين سؤال.

ومن الواضح أن الخطوة التالية الواضحة ستكون بالسماح للعديد من الناس بالانضمام إلى مثل هذه المحادثة، واليوم أعلن ستوكو وزملاؤه تحقيق ذلك باستخدام شبكة من الدماغ إلى الدماغ الأولى من نوعها في العالم. تسمح الشبكة، التي يطلقون عليها شبكة الدماغ BrainNet، مجموعة صغيرة من الناس بلعب لعبة تعاونية من نوع لعبة البناء Tetris ويقول الباحثون: "إن نتائجنا ترفع احتمالية وجود واجهات مستقبلية تربط الأدمغة، والتي تمكن البشر من حل المشكلات تعاونيا باستخدام شبكة اجتماعية لأدمغة متصلة".

التكنولوجيا وراء الشبكة مباشرة وبسيطة نسبيا. يقيس التخطيط الدماغي النشاط الكهربائي للدماغ. تتكون الأداة من عدد من الأقطاب الكهربائية الموضوعة على الجمجمة، والتي يمكنها التقاط النشاط الكهربائي في الدماغ.

الفكرة الجوهرية هي أن البشر يمكنهم تغيير الإشارات التي ينتجها دماغهم بسهولة نسبيا. على سبيل المثال، يمكن لإشارات الدماغ أن تتوافق بسهولة مع الإشارات في الخارج. لذا فإن مشاهدة وميض الضوء بتردد 15 هرتز يتسبب في أن يبعث الدماغ إشارة كهربائية قوية على نفس التردد. يؤدي تحويل الانتباه إلى وميض الضوء عند 17 هرتز إلى تغيير تواتر إشارة الدماغ بطريقة يمكن أن يكتشفها تخطيط الدماغ بسهولة نسبيًا.

يتلاعب المحفز المغناطيسي عبر الجمجمة TMS بنشاط الدماغ عن طريق إحداث نشاط كهربائي في مناطق معينة. على سبيل المثال، فتركيز ذبذبات مغناطيسية على القشرة القذالية occipital cortex، يثير الإحساس برؤية وميض ضوء، والمعروف باسم الفوسفين phosphene.

بوضعها معا، يمكن لهذه الأجهزة إرسال واستقبال الإشارات مباشرة من وإلى الدماغ. لكن لم يقم أحد حتى الآن بإنشاء شبكة تسمح باتصال مجموعة من الأدمغة.

أنشأ ستوكو وزملاؤه شبكة تسمح لثلاثة أفراد بإرسال المعلومات وتلقيها مباشرة إلى أدمغتهم. يقولون أن الشبكة قابلة للتحجيم بسهولة ومحدودة فقط بتوافر أجهزة (EEGs) و (TMS).

تربط شبكة "إثبات المفهوم" (الشبكة التجريبية لإثبات إمكانية التطبيق) بين ثلاثة أشخاص: مرسلين اثنين وشخص واحد قادر على الاستقبال والنقل، كل ذلك وهم في غرف منفصلة وغير قادرين على الاتصال بالشكل التقليدي. على المجموعة أن تحل معا لعبة تشبه لعبة البناء، حيث يجب تدوير الكتلة الساقطة من أعلى لجعلها تتناسب مع المساحة المتاحة في أسفل الشاشة.

يمكن للمرسلين اللذين كانا يرتديان EEGs رؤية الشاشة الكاملة. تم تصميم اللعبة بحيث يتناسب شكل الكتلة الساقطة مع الصف السفلي دون تحريكها وهذا هو الخيار الأول، أو عبر تدويرها بمقدار 180 درجة، وهذا هو الخيار الثاني. يتعين على المرسلين أن يختارا أحد الخيارين، ثم ينقلان المعلومات إلى العضو الثالث في المجموعة.

للقيام بذلك، فإنهما يغيران الإشارة التي ينتجها دماغيهما. إذا التقط جهاز EEG إشارة 15 هرتز من دماغيهما، فإنه يحرك المؤشر نحو الجانب الأيمن من الشاشة. عندما يصل المؤشر إلى الجانب الأيمن، يرسل الجهاز إشارة إلى جهاز الاستقبال لتدوير الكتلة.

يستطيع المرسلون التحكم في إشارات دماغهم عن طريق التحديق في مصابيح LED على جانبي الشاشة، يومض أحدهم بتردد 15 هرتز والآخر عند 17 هرتز.

لدى جهاز الاستقبال، المرتبط بجهازي (EEGs) و (TMS) مهمة مختلفة. يستطيع المتلقي رؤية النصف الأعلى فقط من شاشة البناء، وهكذا يمكنه رؤية الكتلة دون معرفة كيف يجب تدويرها. ومع ذلك، يتلقى المستقبل إشارات عبر TMS من كل مرسل، تخبره بأحد الخيارين إما "دور" أو "لا تدور".

تتكون الإشارات من فوسفين مفرد يومض للإشارة إلى أنه يجب تدوير الكتلة أو أنه لا يومض للإشارة إلى أنه لا ينبغي تدويرها. لذا فمعدل البيانات المتبادلة منخفض: بت واحد فقط لكل تفاعل.

بعد تلقي البيانات من المرسلين، يقوم جهاز الاستقبال بتنفيذ الإجراء. وللحسم، تسمح اللعبة بجولة أخرى من التفاعل.

يمكن للمرسلين أن يروا الكتلة تتساقط وبالتالي يمكن أن يحددا ما إذا كان المتلقي قد اتخذ الإجراء الصحيح، من ثم يرسلان معلومات الإجراء التالي، إما بالتدوير أو عدمه، في جولة اتصال أخرى.

هذا يسمح للباحثين بالحصول على بعض المتعة. في بعض التجارب، يقومون عمدا بتغيير المعلومات من مرسل واحد لمعرفة ما إذا كان يمكن للمستلم تحديد ما إذا كان سيتم تجاهله أم لا. يمثل هذا عنصر الخطأ المتواجد غالبًا في المواقف الاجتماعية الحقيقية.

هذا عمل مثير للاهتمام يمهد الطريق لشبكات أكثر تعقيدًا. يقول الفريق أن المعلومات تنتقل عبر شبكة مخصصة مبنية بين ثلاث غرف في مختبراتهم. ومع ذلك، لا يوجد سبب لعدم توسيع الشبكة إلى الإنترنت، مما يسمح للمشاركين من جميع أنحاء العالم بالتعاون.

"يمكن لخادم واجهة من الدماغ إلى الدماغ السحابية أن يوجه انتقال المعلومات بين أي مجموعة من الأجهزة على شبكة واجهة من الدماغ إلى الدماغ، وجعلها قابلة للتشغيل على مستوى العالم من خلال الإنترنت، مما يسمح بالتفاعلات القائمة على الحوسبة السحابية بين الأدمغة على مستوى عالمي" يقول ستوكو وزملاؤه. "إن السعي وراء هذه الواجهات من الدماغ إلى الدماغ لديه القدرة ليس فقط على فتح حدود جديدة في مجال التواصل والتعاون الإنساني، ولكن أيضًا تزويدنا بفهم أعمق للدماغ البشري". إنها أشياء مدهشة فعلا!

مقال مترجم

المصدر: Emerging Technology from the arXiv