اتصال مغز انسان ها به هم برای اولین بار ممکن شد

در مجموعه‌ای از جدیدترین تحقیقات علوم کامپیوتر و عصب شناسی، دو دانشمندان دانشگاه واشینگتن آمریکا اولین رابط اتصال مغز انسان ها را روی خود و گروهی از داوطلبان امتحان کرده‌اند؛ در بررسی این خبر با ما همراه باشید.

اتصال مغز انسان ها به هم امکان‌پذیر شد؛ محققان دانشگاه واشینگتن آمریکا برای اولین بار خبر موفقیت یک رابط کاربری را منتشر کرده‌اند که مغز دو استاد دانشگاه و گروه‌هایی سه نفره از داوطلبان را به شکل غیر تهاجمی به هم وصل کرده است.

اختراع این دانشمندان برین‌نت (BrainNet) نام دارد و طبق ادعای آن‌ها، اولین رابط اتصالی بوده که بدون دخالت در افکار و هجوم بردن به عملکرد عادی مغز، مرکز عصبی انسان‌ها را به هم وصل می‌کند. این اختراع شگفت‌انگیز از فناوری الکتروانسفالوگرافی (EEG) برای ثبت سیگنال‌های مغزی استفاده کرده و سپس، به کمک تکنولوژی تحریک مغناطیسی ترانسکرینیال (TMS) اطلاعات مورد نظر را به مغز نفر دوم منتقل می‌کند.

فناوری اتصال مغز انسان ها

در واقع از این طریق می‌توان توانایی‌های ذهنی دو انسان را به همدیگر پیوند داد و برای حل مسائل، تنها به کمک ارتباط بین مغزی، از دو یا چند مغز مجزا کمک گرفت. در تازه‌ترین تحقیقات انجام شده، محققان سیگنال‌های مغزی دو داوطلب را با تجهیزات EEG ثبت کرده و از این طریق مشخص کردند که هرکدام از افراد مورد نظر در مورد چرخاندن و یا فرود آوردن یک تکه از پازل‌های بازی تتریس چه تصمیمی می‌گیرند.

سپس، این سیگنال‌ها که از مغز داوطلبان فرستنده استخراج شده بود، به کمک اینترنت به مغز نفر سومی که گیرنده بود، ارسال شد. البته نفر سوم نمی‌توانست نمایشگر بازی را ببیند و تصمیمات مورد نظر هم از طریق تحریک مغناطیسی مغز نفر سوم به او فهمانده می‌شد. در مرحله بعدی نفر سوم در رابطه با چرخاندن و یا تغیر ندادن وضعیت پازل تتریس تصمیم می‌گرفت.

دانشمندان گزارش کردند که در 5 گروه سه نفره که همگی از طریق تجهیزات اتصال مغز انسان ها در بازی طراحی شده شرکت کرده بودند، تصمیمات در 81 درصد مواقع به درستی بین افراد منتقل می‌شد. حتی در قسمتی از تحقیقات، دانشمندان در سیگنال‌های یکی از دو ارسال کننده اولیه، مقداری نویز و اطلاعات اضافی وارد کردند و در کمال شگفتی دیده شد که مغز نفر سوم (گیرنده) می‌توانست در مورد اعتماد به اطلاعات دریافتی تصمیمات درستی بگیرد و سیگنال‌های فرستنده‌ای که نویز کمتری داشت را به عنوان اطلاعات قابل قبول پردازش کند.

مشکلات ترجمه مغزی

محققان واشینگتن اعتقاد دارند که کار پژوهشی آن‌ها زمینه را برای توسعه تکنولوژی فراهم می‌کند که در آینده‌ای نه چندان دور، از طریق شبکه‌ای از مغزهای متصل به هم، مسائل و چالش‌های مختلف را حل می‌کنند.

البته پژوهشگران دانشگاه واشینگتن برای اولین بار در سال 2015 امکان اتصال مغز انسان ها به هم را فراهم کردند. در واقع برای چنین کاری ابتدا باید اطلاعات خروجی از مغز یک شخص را به داده‌های قابل انتقال تبدیل کرد و سپس، با منتقل کردن این اطلاعات به مغز نفر دوم و تغییر داده‌ها به شکلی که برای مغز این شخص قابل فهم باشد، کار اتصال مغزها را تکمیل کرد.

در تحقیقات سال 2015 دانشمندان از تصویربرداری و تحریک عصبی برای دیجیتالی کردن اطلاعات مغزی یک شخص و انتقال این داده‌ها به نفر دوم استفاده کردند. آندره استاکو (Andrea Stocco) یکی از اعضای تیم تحقیقاتی مورد نظر می‌گوید که سیر تکاملی بشر و سایر موجودات زنده مدت زمان شگفت‌انگیزی را برای پیدا کردن روش‌های انتقال اطلاعات بین حیوانات مختلف صرف کرده است. در واقع جانداران گوناگون به کمک روش‌های متنوعی شامل زبان بدن، حرف زدن، رفتار، تولید صداهای مختلف و تکنیک‌های دیگر، با هم ارتباط برقرار می‌کنند و این مسئله قدمتی چند میلیارد ساله دارد.

با این وجود راه‌های ارتباطی مورد نظر همراه با نوعی ترجمه و فیلترگذاری هستند و عملا، مغز موجودات زنده نمی‌تواند تمامی اطلاعات خود را به صورت تمام و کمال و بدون نقص انتقال دهد. به همین دلیل تحقیقات تیم استاکو برای اتصال مغز انسان ها فرآیند ترجمه و فیلترگذاری مورد نظر را چندین قدم به عقب برمی‌گرداند و مستقیما پیام‌های مغزی را از یک سیستم عصبی به سیستم عصبی دیگر منتقل می‌کند.

تحقیقات پیشین در مورد اتصال مغز انسان ها

اما این تمام ماجرا نبوده و استاکو و سایر محققان دانشگاه واشینگتن امیدوارند که در مراحل بعدی، حالت‌های مختلف رفتاری و وضعیت‌های مغزی را هم انتقال دهند؛ به بیان دیگر، تصور کنید که دو دانشجو، یکی مبتلا به مشکلات تمرکزی و دیگری دارای توانایی‌های تمرکزی عادی به هم متصل شوند. در چنین وضعیتی دانشجوی متمرکز می‌تواند حالت مغزی خود را به دیگری انتقال داده و عملا مشکل توجهی دانشجوی دیگر را حل کند.

البته داستان اتصال مغز استاکو به همکارش کمی قدیمی‌تر بوده و به سال 2013 برمی‌گردد؛ همان‌طور که در تصویر زیر می‌بینیم، راجش رائو (Rajesh Rao)، از محققان دانشگاه واشینگتن یک بازی کامپیوتری را انجام داده و اطلاعات مغزی خود در این فعالیت را به استاکو (سمت راست تصویر) که در ساختمان دیگری در آن طرف دانشگاه قرار گرفته، می‌فرستد.

همان‌طور که اشاره شد، این روش اتصال مغز انسان ها به صورت غیر تهاجمی بوده و از اینترنت برای برقراری آن استفاده شده است. در آزمایش مورد نظر رائو با سیگنال‌های مغزی خود حرکات دست استاکو را کنترل می‌کرد.

البته پیش از این دانشمندان دانشگاه دوک آمریکا مغز دو موش را به روشی مشابه متصل کرده بودند و در پژوهشی دیگر، محققان دانشگاه هاروارد مغز یک موش و یک انسان را با فناوری مورد نظر به هم ارتباط دادند. با این حال استاکو و رائو در سال 2013 اعلام کردند که دستاورد آن‌ها اولین اتصال انسان به انسان را ممکن کرده است.

کنترل دست دیگران از راه دور

استاکو در این رابطه می‌گوید که اینترنت در ابتدا برای اتصال کامپیوترها ساخته شد، اما هم‌اکنون می‌بینیم که اتصال مغز انسان ها به هم از این طریق ممکن شده و شاید روزی بتوان تمامی سو تفاهم‌های بروز کرده بین افراد که اکثرا به خاطر مشکلات ارتباطی پیش می‌آیند را با فناوری اخیر برطرف کرد.

 

همان‌طور که در ویدیو بالا می‌بینیم، سیگنال‌های مغزی رائو باعث حرکت دادن دستان استاکو می‌شوند. رائو به عنوان استاد علوم کامپیوتری در دانشگاه واشینگتن فعالیت می‌کند و برای عملی کردن ایده رابط کاربری مغزی، از ده سال پیش از موفقیت ویدیو بالا در سال 2013، به صورت مداوم روی این فناوری کار کرده است. رائو در سال 2011 تصمیم گرفت تا اتصال انسان‌ها به هم را عملی کند و به همین دلیل، با استاد روانشناسی دانشگاه واشینگتن، آندره استاکو وارد همکاری شد.

در نهایت، در 12 آگوست 2013، این دو دانشمند ایده مورد نظر را عملی کردند. در ویدیو بالا، می‌بینیم که تجهیزات انتقال سیگنال‌های مغزی روی قسمت چپ سر استاکو که مربوط به کنترل حرکت دست‌ها بوده، قرار گرفته‌اند.

در مورد جزئیات ویدیو بالا می‌توان گفت که رائو به عنوان هدایتگر آزمایش یک بازی کامپیوتری را با مغزش انجام می‌داد و تصور می‌کرد که دست راستش را برای شلیک یک توپ، تکان می‌دهد؛ البته به هنگام تصور کردن رائو باید مراقب می‌بود تا دستش را واقعا تکان ندهد. تقریبا به صورت هم‌زمان، این سیگنال‌های مغزی به استاکو منتقل می‌شدند و در حالی که این استاد روانشناسی نمایشگر بازی را نمی‌دید، دست راستش را به صورت غیر ارادی تکان می‌داد و دکمه شلیک توپ روی کیبورد را فشار می‌داد.

تجهیزات پایه‌ای برای اتصال مغز انسان ها به هم

رائو در این رابطه می‌گوید که مشاهده اتصال مغز انسان ها برای تبدیل شدن تصورات او به حرکات بدن استاکو، کمی عجیب و هیجان‌انگیز است. البته این آزمایش به صورت اتصالی یک طرف بود و در تحقیقات بعدی و پژوهشی که تازه‌ترین آن‌ها با انجام بازی تتریس عملی شده، محققان ارتباطات پیچیده‌تری را امکان‌پذیر کردند.

تحقیقاتی که شاید روزی به انجام مکالمات بین مغز دو فرد و بدون به زبان آوردن هیچ کلمه‌ای منجر شوند؛ از طرف دیگر جالب است بدانید که فناوری به کار رفته برای ارسال و دریافت سیگنال‌ها سال‌هاست که توسط دانشمندان سراسر جهان به کار گرفته می‌شوند؛ به عنوان مثال تکنولوژی EEG به صورت غیر تهاجمی سیگنال‌های مغزی افراد را می‌خواند و همچنین، مدت‌هاست که محققان به کمک TMS مغز افراد را تحریک می‌کنند.

البته برای رسیدن به نتیجه دلخواه، قرار دادن تحریک کننده‌ها روی قسمت درستی از مغز بسیار مهم بوده و به همین دلیل، تجهیزات آزمایش رائو و استاکو، روی قسمتی از مغز استاکو که به حرکات دست مرتبط بود، قرار گرفت. از این طریق مغز روانشناس مورد نظر به صورت مصنوعی به این باور می‌رسید که باید دست راستش را تکان دهد.

چانتل پرات (Chantel Prat)، یکی دیگر از محققان دانشگاه واشینگتن و همسر استاکو می‌گوید که ایده اتصال مغز انسان ها به هم از مدت‌ها پیش مطرح بوده و بسیار شگفت‌انگیز است که مرکز سیستم عصبی یک فرد را به پیچیده‌ترین کامپیوتر شناخته شده در تمام دنیا، یعنی مغز یک شخص دیگر متصل کنیم.

خطرات و پتانسیل‌ها

در حالی که استاکو در مورد شباهت‌های عجیب فناوری اخیر به ایده‌های ترسناک فیلم‌های علمی تخیلی صحبت می‌کند، رائو می‌گوید که نیازی به نگرانی در مورد چنین تکنولوژی وجود ندارد؛ به گفته این دانشمند، رابط کاربری تیم او و یا فناوری‌های مشابه برای خواندن فکر افراد ساخته نمی‌شوند و عملا نمی‌توانند چنین کاری را انجام دهند. این تکنولوژی فقط برای انجام تصمیم‌گیری‌های ساده و یا کمی پیچیده مناسب بوده و رضایتمندی کسانی که با این تجهیزات مورد آزمایش قرار می‌گیرند هم بسیار مهم است.

از طرف دیگر نکته جالب این بوده که علاوه بر شرایط ایدئال آزمایشگاهی که در سال 2013 و همچنین در تحقیقات اخیر اعمال شد، رائو و استاکو هردو از قوانین بین‌المللی وضع شده در ارتباط با انجام آزمایش‌های گوناگون روی انسان‌ها پیروی می‌کردند.

پرت می‌گوید که برخی مخاطبان با شنیدن خبر موفقیت‌های تیم دانشگاه واشینگتن دستاورد مورد نظر را بیش از حد بزرگ می‌کنند، در حالی که جای نگرانی در این رابطه وجود ندارد؛ این محقق اطمینان می‌دهد که استفاده از این تجهیزات بدون اطلاع افراد و یا رضایت آن‌ها عملا غیر ممکن خواهد بود.

استاکو می‌گوید که در بهترین وضعیت ممکن، می‌توان از چنین تکنولوژی‌هایی برای باخبر شدن از نیازهای افرادی که امکان صحبت کردند ندارند، استفاده کرد و یا یک هواپیما را در حالی که خلبان روی زمین قرار دارد، توسط افراد بی‌تجربه و در شرایط اضطراری روی زمین نشاند.