La primera red social de cerebros permite que tres personas se transmitan pensamientos a la cabeza

La capacidad de enviar pensamientos directamente al cerebro de otra persona es materia de ciencia ficción. Al menos, solía serlo.

En los últimos años, físicos y neurocientíficos han desarrollado un arsenal de herramientas que pueden detectar ciertos tipos de pensamientos y transmitir información sobre ellos a otros cerebros. Eso ha hecho realidad la comunicación de cerebro a cerebro.

Estas herramientas incluyen electroencefalogramas (EEG) que registran la actividad eléctrica en el cerebro y la estimulación magnética transcraneal (TMS), que puede transmitir información al cerebro.

En 2015, Andrea Stocco y sus colegas de la Universidad de Washington en Seattle utilizaron este equipo para conectar a dos personas a través de una interfaz de cerebro a cerebro. Luego, la gente jugó un juego tipo 20 preguntas.

Un próximo paso obvio es permitir que varias personas se unan a esa conversación, y hoy Stocco y sus colegas anunciaron que lo lograron utilizando una red de cerebro a cerebro, la primera del mundo. La red, a la que llaman BrainNet, permite que un pequeño grupo juegue un juego colaborativo similar al Tetris. Nuestros resultados plantean la posibilidad de futuras interfaces de cerebro a cerebro que permitan la resolución cooperativa de problemas por parte de los humanos utilizando una 'red social' de cerebros conectados, dicen.

La tecnología detrás de la red es relativamente sencilla. Los EEG miden la actividad eléctrica del cerebro. Consisten en una serie de electrodos colocados en el cráneo que pueden captar la actividad eléctrica en el cerebro.

Una idea clave es que las personas pueden cambiar las señales que produce su cerebro con relativa facilidad. Por ejemplo, las señales cerebrales pueden fácilmente combinarse con señales externas. Entonces, ver una luz parpadeando a 15 hercios hace que el cerebro emita una fuerte señal eléctrica en la misma frecuencia. Cambiar la atención a una luz que parpadea a 17 Hz cambia la frecuencia de la señal cerebral de una manera que un EEG puede detectar con relativa facilidad.

TMS manipula la actividad cerebral al inducir actividad eléctrica en áreas específicas del cerebro. Por ejemplo, un pulso magnético enfocado en la corteza occipital desencadena la sensación de ver un destello de luz, conocido como fosfeno.

Juntos, estos dispositivos hacen posible enviar y recibir señales directamente hacia y desde el cerebro. Pero nadie ha creado una red que permita la comunicación grupal. Hasta ahora.

Stocco y sus colegas han creado una red que permite que tres personas envíen y reciban información directamente a sus cerebros. Dicen que la red es fácilmente escalable y está limitada solo por la disponibilidad de dispositivos EEG y TMS.

La red de prueba de principio conecta a tres personas: dos emisores y una persona capaz de recibir y transmitir, todos en habitaciones separadas e incapaces de comunicarse de manera convencional. El grupo en conjunto tiene que resolver un juego similar al Tetris en el que un bloque que cae debe girarse para que encaje en un espacio en la parte inferior de la pantalla.

Los dos emisores, que usan EEG, pueden ver la pantalla completa. El juego está diseñado para que la forma del bloque descendente encaje en la fila inferior, ya sea si se gira 180 grados o si no se gira. Los remitentes tienen que decidir cuál y transmitir la información al tercer miembro del grupo.

Para ello, varían la señal que producen sus cerebros. Si el EEG capta una señal de 15 Hz de sus cerebros, mueve un cursor hacia el lado derecho de la pantalla. Cuando el cursor llega al lado derecho, el dispositivo envía una señal al receptor para girar el bloque.

Los emisores pueden controlar sus señales cerebrales mirando los LED a cada lado de la pantalla, uno parpadeando a 15 Hz y el otro a 17 Hz.

El receptor, conectado a un EEG y un TMS, tiene una tarea diferente. El receptor solo puede ver la mitad superior de la pantalla de Tetris, por lo que puede ver el bloque, pero no cómo debe girarse. Sin embargo, el receptor recibe señales a través del TMS de cada remitente, indicando rotar o no rotar.

Las señales consisten en un solo fosfeno para indicar que el bloque debe girarse o ningún destello de luz para indicar que no debe girarse. Por lo tanto, la tasa de datos es baja: solo un bit por interacción.

Habiendo recibido datos de ambos remitentes, el receptor realiza la acción. Pero lo más importante es que el juego permite otra ronda de interacción.

Los remitentes pueden ver caer el bloque y así pueden determinar si el receptor ha hecho la llamada correcta y transmitir el siguiente curso de acción, ya sea rotar o no, en otra ronda de comunicación.

Esto permite a los investigadores divertirse un poco. En algunas de las pruebas, cambian deliberadamente la información de un remitente para ver si el receptor puede determinar si ignorarla. Eso introduce un elemento de error que a menudo se refleja en situaciones sociales reales.

Pero la pregunta que investigan es si los humanos pueden saber qué hacer cuando las tasas de datos son tan bajas. Resulta que los humanos, al ser animales sociales, pueden distinguir entre la información correcta y la falsa usando solo el protocolo de cerebro a cerebro.

Es un trabajo interesante que allana el camino para redes más complejas. El equipo dice que la información viaja a través de una red a medida establecida entre tres salas en sus laboratorios. Sin embargo, no hay ninguna razón por la que la red no pueda extenderse a Internet, lo que permite que los participantes de todo el mundo colaboren.

Un servidor de interfaz de cerebro a cerebro basado en la nube podría dirigir la transmisión de información entre cualquier conjunto de dispositivos en la red de interfaz de cerebro a cerebro y hacerla operable globalmente a través de Internet, lo que permitiría interacciones basadas en la nube entre cerebros a escala global. , dicen Stocco y sus colegas. La búsqueda de tales interfaces de cerebro a cerebro tiene el potencial no solo de abrir nuevas fronteras en la comunicación y colaboración humana, sino también de brindarnos una comprensión más profunda del cerebro humano.

¡Cosas fascinantes!

Ref: arxiv.org/abs/1809.08632 : BrainNet: una interfaz de cerebro a cerebro de varias personas para la colaboración directa entre cerebros

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