Agyak összekapcsolásával hoztak létre élő számítógépet

Amerikai tudósok majmok agyait kapcsolták hálózatba, létrehozva az első élő számítógépet, amely a feladatokat több elme együttműködésével oldja meg.

Ha emberi agyakat kapcsolnának össze hasonló módon, a létrejövő szuperelme olyan problémákat oldhatna meg, amelyek bármely egyedi ember képességeit meghaladják – vizionálják a szakemberek. A napokban közzétett kísérlet az évek óta fejlesztés alatt álló agy-gép interfészek – az állati vagy emberi gondolatokat gépi utasításokra lefordító berendezések – terén jelent komoly előrelépést.

Ilyen berendezéseket korábban is sikerrel alkalmaztak például arra, hogy művégtagokat pusztán a gondolat erejével vezéreljenek, azonban ez az első alkalom, hogy az irányítást több összekapcsolt, együttműködő agy végzi.

A kísérlet

Az ötlet az észak-carolinai (Egyesült Államok) Duke University Medical Center-ben dolgozó Miguel Nicolelistől és kollégáitól származik. A csoport három majom agyát kötötte össze egy számítógéppel, melyen keresztül a majmok egy képernyőn szimulált robotkart tudtak irányítani. A jelek elvezetéséhez a majmok agyának mozgásvezérlésért felelős területére ültettek be elektródokat.

Gondolataik összehangolásával a majmok el tudták érni, hogy a modellezett robotkar elérje a kijelölt célt

– mely esetben a kísérletvezető gyümölcslével jutalmazta őket.

Három agy kombinációjából született az első "szuperagy" Forrás: AFP/Mauricio Lima

Mután ezt a feladatot a majmok sikerrel megoldották, a kutatócsoport srófolt egyet a problémán: nehezítéseket iktattak be, például minden majom csak egy meghatározott dimenzióban tudta mozgatni a robotkart. A majmok azonban csapatmunkával így is el tudták érni a kijelölt célt.

Úgy oldják meg a problémát, hogy agyaikat szinkronizálva egyfajta szuperagyat hoznak létre

– egy struktúrát, amely a három agy kombinációja” – magyarázza Nicolelis, aki az így előálló multiagyat előszeretettel nevezi „brainet”-nek.

Agyak és processzorok

Az eddig vázolt kísérleti elrendezésben a három majom mindegyike egyazon számítógépre volt kötve, egymással azonban nem voltak összekapcsolva.

Ám egy következő kísérletben a csoport négy patkány agyát nemcsak egy számítógéppel, hanem egymással is összekötötte.

Elektródok két csoportját ültették a patkányok mozgásvezérlő agyi régiójába: az egyik fajta elektród ingerelte az idegsejteket, a másik elvezette róluk a jeleket. A kutatók mind a négy patkány agyába elektromos impulzusokat küldtek, és jutalmazták őket, ha sikerült összehangolniuk agyi aktivitásukat.

Forrás: Origo

Tíz alkalomnyi gyakorlás után a patkányok az esetek 61 százalékában sikerrel szinkronizálták agyaikat.

Az összehangolt agyi aktivitás Nicolelis szerint olyan számítógépet kovácsol az egyesült elmékből, amely információtárolásra és mintázatfelismerésre képes. „Az agyak eltárolják az elektródokon át küldött üzenetet, amelyet később elő is tudunk hívni” – állítja.

A több agy által végzett párhuzamos feldolgozás ahhoz hasonlítható, ahogyan a mai számítógépekben több párhuzamosan dolgozó processzor megosztja a feladatokat egymás között.

Az emberi agyaknál kezdődnek az igazi izgalmak

A dolog persze akkor válik majd igazán izgalmassá, amikor emberi agyakat tudnak hasonló hálózatba kapcsolni. Ehhez azonban előbb olyan eszközöket kell kifejleszteni, amelyek – az agyba ültetett elektródokkal ellentétben – nem-invazív módon képesek az agyat stimulálni, illetve az agyi aktivitást kiolvasni.

Egy olyan eszköz, amely közvetlen információátadást tenne lehetővé az agyak között, kiiktatná a nyelvi kommunikációt, amely – a University of Washington (Seattle, Egyesült Államok) kutatója, Andrea Stocco szavaival élve – „nehézkes és nehezen kezelhető szimbolikus kód”.

Forrás: Allan Ajifo \ Flickr

„Gondolatokat küldhetnénk a saját agyunkból egy másik ember agyába, hangok vagy szavak közbeiktatása nélkül” – fűzi tovább a gondolatmenetet Andrew Jackson, a Newcastle-i Egyetem (Anglia) munkatársa. –

Elképzelhetünk egy olyan világot, ahol ahelyett, hogy azt mondom: igyunk meg egy sört, egyszerűen átküldöm ezt a gondolatot.

Igaz, nem vagyok biztos benne, hogy bárki is örülne ennek... Akkor már inkább a Wikipediára kötném rá az agyamat.”

Forrás: agsandrew - Fotolia/© 2011 Andrew Ostrovsky/Andrew Ostrovsky

Mindenesetre az elvont gondolatok megosztásának lehetősége megkönnyítené a komplex problémák közös megoldását. Egy matematikusnak például, aki nagyon összetett és absztrakt objektumokban gondolkodik, nagyon nehéz másokkal együttműködnie a gondolatok szóbeli átadhatóságának korlátai miatt.

Összekapcsolt agyú sebészek

A kutatók gondolatai ennél is messzebbre kalandoznak. Stocco felveti például, hogy a távoli jövőben

összekapcsolt agyú sebész-teamek

végezhetnék a bonyolult műtéteket. Manapság, ha sebészek együtt végeznek is egy operációt, egyszerre mindig csak az egyikük kezében lehet a szike. Ha viszont a szikét egy számítógép vezérelné, amely mindannyiuk agyával összeköttetésben áll, akkor valamennyien koncentrálhatnának a végrehajtandó műtét valamely aspektusára, és agyaik koordinált erőfeszítésével együttesen irányíthatnák a műveleteket.

Forrás: Origo

Természetesen Stocco is elismeri, hogy ettől még igen messze vagyunk, ám szerinte Nicolelisék munkája első alkalommal vetíti előre reálisan ezeket a lehetőségeket. Azt is belátja, hogy aki a szóbeli kommunikációnál gyorsabbat és hatékonyabbat akar kitalálni, az nagyon magasra teszi a mércét, ugyanis

mindmáig messze hatékonyabban közlünk egymással gondolatokat szavak útján, mint bármilyen technológiai trükk segítségével.

Problémák

A gondolatok és szellemi erőforrások brainet útján történő megosztása amúgy adat-, vagy ha úgy tetszik, személyiségvédelmi problémákat is felvet.

Ha több agyat valóban hálózatba tudnánk kapcsolni, veszélybe kerülhetne az egyének gondolatainak autonómiája.

Előfordulhatna, hogy a hálózat egyik résztvevője szándékosan manipulálná a többiek agyait. És mi garantálná vajon, hogy titkos, egyáltalán nem a publikumnak szánt gondolatok ne csusszanjanak át egyik agyból a másikba?

Minden érintett egyetért abban, hogy ezek a kérdések egyelőre nem égetően sürgősek. Addig is, amíg a brainet napi aktualitássá nem válik, Nicolelis és munkatársai olyan, külső vázra emlékeztető mozgássegítő berendezéseket fejlesztenek, amelyeket a gerincsérültek gondolataikkal tudnak vezérelni.

Forrás: Origo

Az agyak összekapcsolásának ideáját azonban rövidebb távon is szeretnék a gyakorlatba ültetni: olyan eljárást dolgoznak ki most majmokon, melynek segítségével egy művégtag vagy kerekesszék gyakorlott használója közvetlen agyi kapcsolat útján oszthatná meg megszerzett tudását az új felhasználókkal, mintegy betanítva nekik az eszköz irányításához szükséges képességet.