Naukowcy zbadali jak używać kontroli umysłu

Ludzie mogą używać kontroli umysłu do zmiany obrazu na wyświetlaczu. Ochotnicy, których mózgi podłączono do komputerów, wyróżniali jeden z dwóch rywalizujących obrazów sławnych ludzi lub obiektów, zmieniając stopień pobudzenia komórek mózgu

Ludzie mogą używać kontroli umysłu do zmiany obrazu na wyświetlaczu. Ochotnicy, których mózgi podłączono do komputerów, wyróżniali jeden z dwóch rywalizujących obrazów sławnych ludzi lub obiektów, zmieniając stopień pobudzenia komórek mózgu - poinformowało Nature.

Badanie prowadzone przez zespół pod kierunkiem Morana Cerfa z California Institute of Technology w Pasadenie, zademonstrowało jak mózgi, bombardowane stale przez obrazy, hałas i zapach, poprzez świadomy wybór, mogą selekcjonować, co stymuluje je do zapamiętania, a co do odrzucenia.

Jak twierdzi John Donoghue, neuroinżynier z Brown University, badanie jest "ekscytujące", bowiem pokazuje, jak obecnie można "wpiąć" się w proces myślenia na poziomie "jaki nigdy nie był dostępny w przeszłości". Donoghue jest odpowiedzialny za pierwszą zakończoną sukcesem transplantację chipa w korę motoryczną pacjenta tetraplegicznego, co umożliwiło mu przesuwanie kursora komputerowego i posługiwanie się zrobotyzowanym ramieniem poprzez kontrolę umysłem.

W badaniach uczestniczyło 1. pacjentów-ochotników, u których stwierdzono ciężkie, trudne do terapii postacie epilepsji. Itzhak Fried, neurochirurg, który był jednym z autorów badań nad epilepsją, chciał zidentyfikować precyzyjnie region odpowiedzialny za uszkodzenia poprzez implantację urządzenia z 64 elektrodami w samą tkankę mózgową wokół obszaru zwanego środkowym płatem skroniowym (MTL) i zanotowanie, co dzieje się w czasie ataków.

Obszar ten zawierający hipokamp i powiązany z pamięcią jest wiązany z powtarzającymi się atakami epileptycznymi. Neurolodzy, współpracujący z Friedem chcieli wykorzystać czas oczekiwania pacjentów na badania i zaproponowali proste testy badawcze, aby sprawdzić poprzez elektrody w jaki sposób mózg ludzki pracuje, kiedy wczytuje to, co ma zapisane w pamięci. Dzięki zaawansowanej analizie danych, można było odczytać te sygnały z szumu generowanego przez pobudzane neurony.

W trakcie eksperymentu naukowcy wyświetlali serię 11. znanych obrazów jak znany portret Marylin Monroe czy zdjęcia Michaela Jacksona na wyświetlaczu naprzeciwko każdego z 12 pacjentów i identyfikowali neurony odpowiedzialne za unikalne i pewne odpowiedzi na jeden z obrazków. Potem wybrali 4 z nich, dla których stwierdzono odpowiedzialne neurony w różnych partiach MTL.

Wtedy pokazali dwa obrazki niemal nałożone na siebie. Każdy z nich był w 5. proc. niewyraźny. Ochotnicy mieli wybrać jeden z nich. W czasie 10 sekund naukowcy odczytywali informację z neuronów poprzez dekoder i przekazywali na komputer. Wygaszali obraz, który neurony pobudzał w mniejszym stopniu i wzmacniali ten, który powodował większe pobudzenie. W 2/3 przypadków udało się uczynić jeden z obrazków całkowicie widzialnym przy kompletnym wygaszeniu drugiego. Kiedy jednak prymitywny "interfejs mózg-maszyna" nie działał, wskaźnik prób trafnych spadał do 30 proc.

Jak uważa Moran Cerf, kierujący zespołem, badania te będą bardzo przydatne w przyszłości do budowy interfejsu, który pozwoli na odczytywanie emocji i poleceń wydawanych przez mózg sparaliżowanych pacjentów.