Ученые объединили мозг трех обезьян в «локальную сеть»

Нейрофизиологи создали революционный нейроинтерфейс, который позволил им объединить мозг трех макак-резусов и четырех крыс в своеобразную локальную сеть и заставить их вместе решать одну и ту же задачу, говорится в двух статьях, опубликованной в журнале Scientific Reports.

"Это первая демонстрация работоспособного интерфейса мозг-компьютер с опцией «совместного подключения, который, как мы надеемся, будет развиваться, как и его обычные предшественники, двигаясь от опытов на животных к клиническим испытаниям. Мы предвидим, что наше изобретение найдет свое место в медицинской практике уже очень скоро», — заявил Мигель Николелис (Miguel Nicolelis) из университета Дьюка в Дареме (США).

Николелис, один из главных пионеров в области нейропротезирования, уже несколько лет работает над созданием нейроинтерфейсов — набора микрочипов, особых электродов и компьютерных программ, позволяющих подключать к мозгу человека и животных кибер-конечности, искусственные глаза и даже те органы чувств, аналогов которых нет в природе — тепловизоры и рентгеновизоры.

В марте 2013 года Николелис и его коллеги совершили прорыв — они смогли объединить мозг двух крыс, живущих в тысячах километров друг от друга, в своеобразную «локальную сеть», или, как назвали эту конструкцию сами ученые, «органический компьютер», и научить их обмениваться информацией.

Сегодня его команда пошла дальше — нейрофизиологи из университета Дьюка разработали две новых модели «совместного» нейроинтерфейса, одна из которых позволила им объединить в единую сеть мозги двух или трех обезьян, а вторая — собрать «органический компьютер» из четырех крыс.

Работу первой системы они продемонстрировали, научив трех обезьян, объединенных в «локальную сеть», контролировать движение виртуальной руки на экране компьютера. Каждое животное отвечало за управление двумя из трех осей движения руки — X и Y, X и Z, Y и Z.

Обезьяны, благодаря «совместному» нейроинтерфейсу и семи сотням электродов, встроенных в их двигательную кору, могли обмениваться информацией о положении «руки» на экране их монитора и корректировать ее движение. Через некоторое время животные «синхронизировались» и научились управлять конечностью не хуже, чем это делала одна макака-резус.

Во втором эксперименте Николелис и его коллеги достигли еще более амбициозной цели — им удалось научить четверку крыс, объединенных в «биокомпьютер», предсказывать то, будет ли сегодня дождь или нет, а также решать ряд других относительно простых вычислительных задач.

По словам ученых, им удалось доказать их главную идею и мечту — объединение нервных систем сразу нескольких животных действительно позволяет им решать более сложные задачи, зачастую недоступные для ума одного существа. Это, в частности, проявлялось в том, что крысы точнее предсказывали наступление дождя и быстрее решали другие задачи.

Сейчас группа Николелиса, а также ряд нейрофизиологов из проекта Walk Again, работают над адаптацией данных «совместных» нейроинтерфейсов для работы с мозгом человека. Их создание позволит, как объясняют ученые, не только объединять человеческие умы в прямом смысле этого слова, но и обучать парализованных инвалидов пользоваться протезами ног и рук, и заново учиться ходить.