과학자들은 XNUMX명이 직접 '뇌에서 뇌로' 통신을 통해 작업을 완료하기 위해 협력하는 다중인 '뇌에서 뇌로' 인터페이스를 처음으로 시연했습니다. BrainNet이라고 하는 이 인터페이스는 문제 해결을 위한 두뇌 간의 직접적인 협업을 위한 길을 열어줍니다.
인간의 두뇌 대 두뇌 인터페이스는 콘텐츠가 신경의 신호는 '발신자'에서 추출되어 '수신자'에게 전달됩니다. 뇌 디지털 기술을 통해 직접 두뇌 대 두뇌 커뮤니케이션. 뇌-뇌 인터페이스는 뇌 영상 및 신경 자극 기술을 사용하여 추출하고 전달할 수 있습니다. 뇌파검사(ECG)와 경두개자기자극(TMS)이라는 비침습적 방법은 각각 뇌 활동을 기록하고 뇌에 정보를 전달하는 데 사용됩니다. 뇌-뇌 인터페이스라는 개념은 이론상으로는 오래전부터 가능했지만, 지금까지 전체적인 개념이 입증된 적은 없습니다.
16월 XNUMX일자에 발표된 새로운 연구 자연 일지 과학 보고서 '라고 불리는 여러 사람의 두뇌 대 두뇌 인터페이스를 처음으로 시연했습니다.브레인넷' – 세 사람 중 직접 뇌 대 뇌 의사 소통을 사용하여 작업/문제를 함께 의사 소통하고 해결했습니다. Sender 1, Sender 2 및 Receiver의 XNUMX명의 참가자는 테트리스와 같은 게임인 공동 작업을 수행했습니다. 세 참가자 모두 항상 다른 방에 있었고 그들 사이에는 의사 소통이 없었습니다. 즉, 서로 보거나 듣거나 말할 수 없었습니다. 수신자와 발신자 모두에게 ECG 및 TMS 기술이 제공되어 물리적인 움직임이 전혀 필요하지 않습니다.
이 테트리스와 같은 게임에서 블록은 화면 상단에 표시되며 이 블록은 라인을 채우기 위해 하단에 적절하게 놓아야 합니다. Sender 1과 Sender 2는 게임(하단의 블록과 라인)을 볼 수 있었지만 게임을 제어할 수 없었습니다. 게임을 하고 있었고 그것을 완전히 제어할 수 있었던 리시버는 맨 아래에 있는 선만 볼 수 있었지만 블록을 재배치하는 방법을 몰랐습니다. 게임을 성공적으로 완료하기 위해 Receiver는 Sender 1과 Sender 2의 도움을 받아 나머지 정보를 얻어야 했습니다. 이것은 BrainNet을 사용하여 직접적인 두뇌 대 두뇌 통신을 통해 달성되어야 했습니다.
실험 시작 시 컴퓨터 화면에서 보낸 사람 1과 보낸 사람 2에게 게임이 표시되었습니다. 그런 다음 둘 다 블록을 회전하는 방법을 결정합니다. 화면에는 '예'와 '아니오'가 표시되었고 LED 표시등이 초당 17번, 15초씩 깜박였습니다. 보낸 사람이 블록을 '회전할지 여부'를 결정하면 해당 조명에 집중하거나 응시했습니다. 다른 패턴으로 깜박이는 조명은 ECG 헤드 기어가 기록한 뇌의 고유한 유형의 전기 활동을 유발할 수 있습니다. 컴퓨터는 커서를 원하는 선택 항목으로 이동하여 선택 항목을 표시하기 위해 실시간 피드백을 제공했습니다. 이 선택은 '예 또는 아니오'로 변환됩니다.
다음으로 발신자의 정보가 수신자에게 전달되어야 합니다. 대답이 '예'(블록 회전)이면 수신기는 밝은 빛의 섬광을 보았습니다. 또는 '아니오'일 때 수신기는 빛을 보지 못했습니다. 그런 다음 발신자의 결정은 경두개 마젠틱 자극에 의해 수신자 뇌에 직접 전달됩니다. 그러면 Receiver는 Sender 1과 Sender 2로부터 받은 정보를 통합합니다. Receiver도 ECG 헤드 기어를 착용하고 있으므로 Senders와 마찬가지로 Receiver는 블록을 회전할지 여부를 뇌에서 직접 결정합니다. 이제 수신기가 맨 아래 줄을 성공적으로 채우고 게임을 완료합니다.
총 5개 그룹(각각 3명의 참가자가 있음)이 BrainNet 작업을 성공적으로 완료했습니다. 게임의 총 16개 라운드에서 각 그룹은 81번의 시도 동안 최소 13%의 시간 동안 라인을 채웠습니다. 연구원들은 오탐(false positive) 등을 통해 노이즈를 주입하여 BrainNet의 성능을 평가했습니다. Receiver는 실제 사회적 상호 작용 및 커뮤니케이션에서 발생하는 것처럼 뇌에 전달된 정보만을 기반으로 가장 신뢰할 수 있는 Sender를 신뢰하는 법을 배웠습니다.
현재 연구에서 설명하는 두뇌 대 두뇌 인터페이스 BrainNet은 상호 연결된 두 사람 이상의 두뇌가 협력하여 한 사람이 해결할 수 없는 문제를 해결할 수 있는 두뇌 대 두뇌 인터페이스의 미래를 열어줍니다.
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출처
Jiang, L. et al. 2019. BrainNet: 두뇌 간의 직접적인 협업을 위한 다중 사람 두뇌 대 두뇌 인터페이스. 과학 보고서. 9(1). http://dx.doi.org/10.1038/s41598-019-41895-7
