Из рубрики «Листая старые страницы»

Эта работа началась с вопроса: что произойдёт, если несколько мозгов объединить в одну вычислительную систему?

В те времена под такие исследования гранты не давались. Поэтому нужно было исходить из уже имеющихся в лаборатории ресурсов. У нас обезьяны через нейроинтерфейс управляли виртуальной рукой на плоском экране.

Я подумал: оставим эту же парадигму, но подключим к интерфейсу несколько обезьян, точнее, их мозгов. Получится мозгосеть. Основную экспериментальную работу выполнил Арджун Рамакришнан.

Итак, мы решили проверить, способны ли два или три мозга приматов совместно управлять одним устройством.

Для эксперимента использовали макак-резусов с хронически имплантированными электродами в моторной и коре. Одновременно записывали активность от 570 до 783 нейронов. Каждая обезьяна сидела в отдельной комнате, смотрела на экран и старалась попадать виртуальной рукой из центра в цель.

Первый эксперимент был самым простым. Две обезьяны управляли двумерным движением, и мозг каждой вносил равный вклад в обе координаты — по пятьдесят процентов. По мере тренировок мы наблюдали, как активация мозгов становится более согласованной.

Во втором эксперименте одна обезьяна контролировала только горизонтальное движение, другая — только вертикальное. Цели появлялись по диагонали. Поэтому требовалась согласованная работа обоих животных.

В начале обучения мозг каждой обезьяны содержал информацию о движении по обеим осям. Но со временем происходила специализация: нейроны лучше представляли ту ось, которой животное реально управляло.

Третий эксперимент включал трёх обезьян. Мы разбили трёхмерную задачу на три двумерные подзадачи. Каждая обезьяна видела проекцию трёхмерного пространства — либо XY, либо YZ, либо XZ — и работала в своей плоскости. Вместе они управляли движением в полном трёхмерном пространстве. Каждая ось контролировалась парой обезьян, их сигналы усреднялись.

За одиннадцать сессий точность значительно выросла. Система оказалась устойчивой к сбоям. Если одна обезьяна переставала работать, оставшаяся пара компенсировала это. Животные учились работать как единая система, а не как набор независимых исполнителей.

Это означало то, что мозг примата способен включиться в распределённую систему, где общая цель достигается коллективными усилиями. Это не мистическое «слияние сознаний», а пример того, как нейронные сигналы разных особей могут быть объединены.

Наша работа — только начало. Предстоит многое проверить. Но тот факт, что несколько мозгов могут функционировать как одна вычислительная сеть, заставляет задуматься о новых возможностях коллективного действия.

https://www.nature.com/articles/srep10767.pdf

#листаястарыестраницы