Neues Brain-to-Brain-Netzwerk ermöglicht den direkten Gedankenaustausch zwischen drei Benutzern

• Ein neues Netzwerk namens BrainNet ermöglicht es mehr als zwei Personen, Informationen direkt zum/vom Gehirn zu senden/empfangen. 
• Forscher führten ein Experiment mit drei Teilnehmern durch, bei dem sie ein Tetris-ähnliches Spiel spielen mussten. 
• Mit 5 Gruppen zu je 3 Mitgliedern erreichten sie eine Erfolgsquote von 81,25 %. 

Gedanken direkt an den Kopf einer anderen Person zu senden, war früher Science-Fiction. Seit 2013 hat sich viel verändert, als Neurowissenschaftler der University of Washington ein System zur direkten Übertragung bestimmter Gedankentypen auf andere Gehirne entwickelten – ein Meilenstein, der die Gehirn-Gehirn-Kommunikation Wirklichkeit werden ließ.

Zwei Jahre später gelang es ihnen, mehrere Gehirne von Ratten und Affen zu einem „organischen“ Computer zu verbinden. Diesmal haben sie etwas Unglaubliches geschafft.

Sie haben ein Netzwerk namens BrainNet entwickelt, das es drei Personen ermöglicht, ein gemeinsames Spiel wie Tetris zu spielen. Dies ist die erste nicht-invasive Gehirn-zu-Gehirn-Schnittstelle für mehrere Personen zur gemeinsamen Lösung von Problemen unter Verwendung eines „sozialen Netzwerks“ verbundener Gehirne.

Die Technologie hinter dem BrainNet

Das Netzwerk besteht aus zwei Komponenten:

1. Elektroenzephalogramme (EEGs):zur Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Gehirns.
2. Transkranielle Magnetstimulation (TMS):zur Übertragung von Daten ins Gehirn.

Das EEG enthält mehrere am Schädel befestigte Elektroden, die die elektrischen Signale im Gehirn extrahieren können. Jeder Mensch kann seine Gehirnsignale leicht kontrollieren oder verändern. Wenn Sie beispielsweise ein Licht mit 10 Hertz blinken sehen, sendet Ihr Gehirn ein elektrisches Signal mit derselben Frequenz aus. Wenn Sie Ihre Aufmerksamkeit auf ein anderes Licht richten, sendet Ihr Gehirn ein anderes Signal aus, das der von Ihnen beobachteten Lichtfrequenz entspricht. Das ist es, was EEGs leicht erkennen können.

Die Architektur von BrainNet | Mit freundlicher Genehmigung von Forschern

Die zweite Komponente induziert bestimmte elektrische Aktivitäten in bestimmten Teilen des Gehirns, um die Gehirnaktivität zu manipulieren. Es ist, als würde man einen magnetischen Impuls auf die Hinterhauptshirnrinde fokussieren, was den Eindruck erweckt, als würde man auf einen Lichtblitz blicken.

Referenz: arXiv:1809.08632 | Universität Washington | MIT Technology Review

Zusammen ermöglichen diese Komponenten den Teilnehmern, Informationen direkt zum/vom Gehirn zu übertragen/zu empfangen.

Das Experiment

Um die Technologie zu demonstrieren, brachten die Forscher drei Personen in getrennte Räume:zwei Sender und einen Empfänger. Sie bekamen die Aufgabe, ein Tetris-ähnliches Spiel zu lösen, bei dem es darum ging, einen Block auf einem Bildschirm zu drehen, damit er in den unteren Raum passt.

Die Absender, die EEGs trugen, konnten den gesamten Bildschirm sehen und mussten die Daten ohne herkömmliche Kommunikationsmethode an die dritte Person übermitteln. Die zu sendenden Daten sind recht einfach, da der Block entweder um 180 Grad gedreht oder so belassen werden muss.

Um die Informationen zu senden, begannen die Sender, auf beiden Seiten des Bildschirms Lichter mit unterschiedlichen Frequenzen zu blinken, um ein bestimmtes Gehirnsignal auszulösen. Beispielsweise könnten 15 Hertz „drehen“ und 17 Hertz „nicht drehen“ bedeuten.

Für Empfänger und Sender sichtbare Bildschirme | Mit freundlicher Genehmigung von Forschern 

Der Empfänger, der sowohl TMS als auch EEG trägt, kann nur die obere Hälfte des Bildschirms sehen und weiß daher nicht, wie er sie unten platzieren soll. Allerdings erhält er über TMS Informationen von beiden Absendern.  In diesem Experiment trugen die Signale entweder ein Phosphen (um den Block zu drehen) oder keinen Lichtblitz (was anzeigt, dass keine Drehung erforderlich ist). Somit beträgt die Datenrate nur 1 Bit pro Interaktion.

Um ein Fehlerelement einzuführen, ließen sie einen der Absender falsche Informationen übermitteln. Dies geschah auf spielerische Weise, um zu sehen, wie erfolgreich der Empfänger sein könnte. Mit 5 Gruppen zu je 3 Mitgliedern erreichten sie eine Genauigkeit von 81,25 %.

Lesen Sie:Könnten wir Quantencomputing in unserem eigenen Gehirn durchführen?

Die Forscher erwähnten, dass die Netzwerke durch eine Erhöhung der Anzahl der EEG- und TMS-Komponenten skaliert werden können. Tatsächlich könnte es auf das Internet ausgeweitet werden (ein cloudbasierter Gehirn-Gehirn-Schnittstellenserver), sodass Benutzer weltweit zusammenarbeiten können.