两个大脑网络链接问答实验
想象一个问答游戏,两个人不在同一个地方,而不是相互交谈。一轮接着一轮,一个球员问一系列问题,准确地猜测另一个思考的对象。
科幻小说吗?读心术超级大国吗?不完全是。
华盛顿大学(UW)的研究人员最近使用直接就是连接启用对参与者玩问答游戏由大脑传输信号从一个到另一个在互联网上。这个实验,详细《公共科学图书馆•综合》,被认为是第一个表明两个大脑可以直接联系让人猜到是什么另一个人的心灵。
“这是最复杂的就是实验中,我认为,在人类迄今完成的,”作者Andrea Stocco说,他的心理学助理教授和华盛顿大学学习与脑科学研究所的研究员。
“它使用意识经验经验丰富的视觉,通过信号,它需要两个人合作,“Stocco说。
它是如何工作的:第一个参与者,或“被告”,戴着帽连接到一个脑电图(EEG)机器记录大脑电活动。被申请人显示一个对象(例如,一条狗)在电脑屏幕上,第二个参与者,或“调查者”,认为可能的对象的列表和相关问题。点击鼠标,调查者发出了一个问题,被申请人的回答“是”或“不”通过专注于两种闪烁的LED灯连接到监视器,设置不同的闪烁频率。
“不”或“是”的回答都将一个信号发送到调查者通过互联网和激活电磁线圈定位背后发出询盘的头。但只有一个“是”的答案生成响应强度足以刺激视觉皮层,导致调查者看到闪光称为“光幻视。”The phosphene -- which might look like a blob, waves or a thin line -- is created through a brief disruption in the visual field and tells the inquirer the answer is yes. Through answers to these simple yes or no questions, the inquirer identifies the correct item.
实验是在黑暗的房间里在两个相隔近一英里的威斯康辛大学实验室,5双的参与者,谁打20轮的问答游戏。每个游戏有八个对象和三个问题,如果回答正确解决比赛。会话是一个随机的混合10真正的游戏和结构相同的方式控制游戏。
华盛顿大学的博士后学生凯特琳Hudac戴着一顶帽子,使用经颅磁刺激(TMS)提供大脑信号从其他参与者。来源:华盛顿大学
研究人员采取措施确保参与者不能使用其他比直接线索大脑沟通完成游戏。查询者戴耳塞,所以他们不能听到不同的声音产生的不同刺激强度的“是”和“不”的反应。自噪声穿过颅骨骨,研究者还改变了刺激强度略从游戏到游戏和随机三种不同强度每个用于“是”和“不是”的问题,以进一步降低声音的机会可以提供线索。
研究人员也重新定位上的线圈发出询盘的头在每个游戏的开始,但是对于控制游戏,参与者不能察觉添加一个塑料垫片,削弱了磁场足以防止产生光幻视。查询没有被告知他们是否正确地确定了项目,只有研究人员在被申请人知道每个游戏是真实的或控制。
“我们采取了许多措施来确保人们不作弊,“Stocco说。
参与者能够猜出正确的对象在72%的真正的游戏,相比之下,只有18%的控制轮。不正确的猜测在真实游戏可能由多种因素引起的,最可能的是光幻视是否出现不确定性。
“他们必须解释他们看到的东西与他们的大脑,”合著者Chantel说傻瓜,教员在学习与大脑科学研究所和威斯康辛大学的心理学副教授。“这不是他们曾经见过的。”
错误也会造成受访者不知道答案的问题或关注两种答案,或者大脑信号传输被中断的硬件问题。
“虽然闪光信号,我们将进入大脑,大脑的那些部分一百万年所做的其他事情在任何给定的时间,“屁股说。
研究建立在华盛顿大学的这个研究小组的初步实验,在2013年,当它是第一个证明直接就是人类之间的联系。其他科学家有老鼠和猴子的大脑连接,并从人类大脑信号传输一只老鼠,使用电极插入动物的大脑。在2013年的实验中,华盛顿大学的这个研究小组使用非侵入性技术,通过互联网发送一个人的大脑信号来控制另一个人的手势。
第一个实验进化研究的合著者Rajesh Rao,威斯康辛大学的计算机科学和工程教授,脑-机接口,使人们能够激活设备与他们的想法。2011年,饶开始与Stocco合作和屁股来决定如何链接两个人类的大脑。
2014年,研究人员接到高家俊凯克基金会的100万美元的赠款,允许他们扩大实验解码大脑更复杂的相互作用和过程。他们现在正在探索的可能性“大脑辅导,”传输信号直接从健康大脑的发育受损或受外部因素的影响,如中风或事故,或者只是把知识从教师传给学生。
研究小组也在研究大脑传输状态——例如,发送信号从一个警戒的人昏昏欲睡,或从一个集中学生注意力缺陷多动障碍,或多动症。
“ADHD患者想象和一个正常的学生,“屁股说。“对于没有患多动症的一学生关注的时候,ADHD学生的大脑会自动投入更大的关注。”
许多技术进步在过去的一个世纪里,从电报到互联网,促进人与人之间的沟通。华盛顿大学的这个研究小组的工作需要不同的方法,使用技术来消除这些中介机构的必要性。
“进化已经花费了巨大的时间来为我们找到方法和其他动物把信息从我们的大脑和其他动物在形式的沟通行为,演讲等等,“Stocco说。“但它需要一个翻译。我们只能沟通我们大脑处理的一部分。
“我们正在做的是一种可逆过程一步一次打开这个盒子,把信号从大脑和以最小的翻译,让他们在另一个人的大脑,”他说。
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出版
饶的RPNet al。打20个问题用心灵:协作解决问题,人类使用就是接口。2015年9月23日出版的《公共科学图书馆•综合》。doi: 10.1371 / journal.pone.0137303
