Neurofizjolodzy stworzyli "żywy" komputer

Neurofizjologom z prywatnego uniwersytetu badawczego w Karolinie Północnej udało się połączyć mózgi kilku zwierząt w jeden system. W rezultacie powstał rodzaj lokalnej sieci, a zwierzęta były w stanie wspólnie rozwiązać postawione przed nimi zadanie skuteczniej niż jedna osoba.

Sami naukowcy twierdzą, że ich badania wyraźnie pokazują, iż możliwe jest stworzenie wchodzącego w interakcje systemu, który będzie w stanie „łączyć się ze sobą”, i mają nadzieję, że taki system rozwinie się i ostatecznie osiągnie punkt, w którym będzie można go przetestować na ludziach.

Eksperci zauważyli, że ten wynalazek może być przydatny w medycynie. W badaniu wziął udział Miguel Nicolelis, który był jednym z pierwszych, którzy pracowali w dziedzinie neuroprotetyki. Przez kilka lat pracował nad tworzeniem mikroskopijnych chipów, specjalnych elektrod i programów, które można było wszczepiać do mózgu i sterować za ich pomocą nie tylko sztucznymi kończynami lub oczami, ale także kamerami termowizyjnymi, rentgenowskimi itp.

Kilka lat temu Nicolelis i jego współpracownicy dokonali czegoś niemożliwego i połączyli mózgi dwóch szczurów, które znajdowały się w odległości tysięcy kilometrów od siebie, w jedną całość. W ten sposób powstała swego rodzaju lokalna sieć, a zwierzęta były w stanie przekazywać sobie nawzajem informacje na odległość.

Niedawno grupa badawcza Nicolelisa była w stanie opracować nowe modele kolektywnych interfejsów neuronowych. Jeden model obejmuje połączenie mózgów kilku małp w jedną sieć, podczas gdy drugi pozwala na stworzenie „żywego” komputera z kilku szczurów.

Pierwszy model udowodnił swoją funkcjonalność po tym, jak trzy makaki rezus, których mózgi były połączone w jedną sieć, były w stanie kontrolować ruch wirtualnej ręki na ekranie monitora. Każda małpa kontrolowała jedną z osi ruchu. Siedemset elektrod, które łączyły mózgi trzech zwierząt, pozwoliło im nie tylko przekazywać sobie nawzajem informacje o położeniu ręki, ale także wspólnie nią kierować.

Zwierzętom zajęło niewiele czasu nauczenie się kontrolowania wirtualnej ręki, przy czym trzem małpom udało się to zrobić niemal równie dobrze jak jednej.

Drugi model opracowany przez grupę badawczą Nicolelisa pokazał, że organizmy żywe można połączyć w swego rodzaju komputer: cztery szczury były w stanie przewidzieć pogodę i rozwiązać proste problemy obliczeniowe.

Jak twierdzą sami badacze, ich praca udowodniła, że układ nerwowy kilku organizmów żywych można połączyć w jeden system. Model zwierzęcy pokazuje, że kilka osobników jest w stanie rozwiązywać bardziej złożone problemy, które często przekraczają możliwości jednego, co wyraźnie widać na przykładzie czterech szczurów, których przewidywania dotyczące deszczu były dokładniejsze, ponadto dzięki unifikacji mózgi szczurów były w stanie rozwiązywać złożone problemy o rząd wielkości szybciej.

Teraz zespół Nicolelisa, wspólnie z innymi neurofizjologami, opracowuje sposób przeprowadzania eksperymentów z udziałem ludzi. Połączenie kilku osób w jedną sieć umożliwi „nauczenie” sparaliżowanych lub niepełnosprawnych osób korzystania z protezy lub ponownego chodzenia, co ma ogromne znaczenie z medycznego punktu widzenia.