Organiczny komputer z połączonych mózgów
Naukowcy połączyli elektronicznie mózgi par szczurów. Dzięki temu zwierzęta mogły sobie przekazywać informacje dotykowe i ruchowe, by rozwiązać proste zadania behawioralne. Gdy mikroelektrody zastąpiono światłowodem, udało się połączyć mózgi gryzoni z różnych kontynentów: z Durham w Północnej Karolinie i Natal w Brazylii. Uzyskane wyniki pozwalają wierzyć, że w przyszłości będzie można łączyć wiele mózgów, uzyskując komputery organiczne.
Wcześniejsze badania nad interfejsem mózg-maszyna przekonały nas, że szczurze mózgi są bardziej plastyczne niż sądzono. W czasie tych eksperymentów mózg szczura szybko się przystosowywał, by zaakceptować dane wejściowe z zewnętrznego urządzenia. [...] Zadaliśmy więc sobie pytanie: "Skoro mózg asymiluje sygnały ze sztucznych sensorów, czy zasymilowałby także wprowadzanie informacji z czujników z innego ciała?" - opowiada dr Miguel Nicolelis z Duke University.
Poszukując odpowiedzi, najpierw trenowano pary szczurów, by naciskały dźwignię, nad którą zapalała się lampka. Nagrodą był łyk wody. Później mózgi zwierząt połączono za pomocą macierzy mikroelektrod. Wszczepiano je w rejonach przetwarzających informacje ruchowe. Jeden z gryzoni miał być ogniwem szyfrującym. To jemu pokazywano, którą dźwignię pociągnąć w zamian za wodę. Gdy szczur zrobił, co do niego należało, próbkę aktywności decyzyjnej jego mózgu tłumaczono na wzorce stymulacji elektrycznej i przekazywano bezpośrednio do mózgu drugiego zwierzęcia (dekodera).
W klatce dekodującego szczura umieszczano identyczny zestaw dźwigni, ale nie zapalało się żadne światełko, które sugerowałoby, co zrobić, by dostać wodę. Zwierzę musiało więc polegać na wskazówkach przekazywanych w ramach interfejsu mózg-mózg.
Naukowcy przeprowadzili próby, które miały pokazać, jak zwierzęta dekodujące radzą sobie z danymi z innego mózgu. Okazało się, że maksymalny wskaźnik sukcesu sięgał ok. 70% (z teoretycznych wyliczeń wynikało, że odsetek ten mógłby wynosić maksymalnie 78%).
Związek między szczurami był 2-stronny. Jeśli dekoder podjął złą decyzję, gryzoń kodujący nie dostawał całej nagrody. Widzieliśmy, że gdy szczur dekodujący popełnił błąd, szczur kodujący zmieniał zarówno aktywność swojego mózgu, jak i zachowanie, aby ułatwić partnerowi działanie. Koder poprawiał stosunek sygnału do szumu, tak aby sygnał mózgowy był czystszy i prostszy do wykrycia. Dodatkowo wybierając dźwignię, podejmował szybsze i bardziej klarowne decyzje. Gdy gryzoń kodujący wprowadził te zmiany, ogniwo dekodujące częściej działało prawidłowo, więc wszyscy byli bardziej nagradzani - wyjaśnia Nicolelis.
W drugiej części studium szczury uczono rozróżniania szerokich i wąskich szpar za pomocą wibryssów. Gdy otwór był wąski, należało naciskać pyskiem pojnik z lewej strony klatki. Kiedy szpara okazywała się szeroka, po wodę trzeba się było udać do wodopoju z prawej strony terrarium.
Zwierzęta ponownie podzielono na 2 grupy. Szczury dekodujące zaczynały kojarzyć podawane im pulsy z koniecznością stukania pyskiem w lewy port, a brak stymulacji z obecnością wody w prawym pojniku. Podczas testów szczur kodujący badał wąsami szerokość otworu, a jego wybory przekazywano partnerowi. Wskaźnik sukcesu sięgał 65%.
Oceniając ewentualne ograniczenia odległościowe transmisji, zespół umieścił szczura kodującego w Edmond and Lily Safra International Institute of Neuroscience of Natal (ELS-IINN), a zwierzę dekodujące w Durham w USA. Dane przekazywano za pośrednictwem Internetu. Choć zwierzęta przebywały na różnych kontynentach, przez co przekaz zakłócał szum i opóźnienia, nadal mogły się porozumiewać [ i przeprowadzać dyskryminację dotykową] - opowiada dr Miguel Pais-Vieira.
Nicolelis dodaje, że dekodujący mózg działa jak urządzenie rozpoznające wzorce. Zasadniczo tworzymy więc rozwiązujący zadania organiczny komputer. W tym przypadku nie wprowadzamy jednak instrukcji, ale sygnał reprezentujący decyzje kodującego zwierzęcia. Jest on przesyłany do mózgu dekodera, który musi odkryć, jak rozwiązać zagadkę. Tworzymy zatem pojedynczy ośrodkowy układ nerwowy z 2 szczurzymi mózgami.
Amerykanie i Brazylijczycy próbują teraz połączyć większą liczbę mózgów, by w ten sposób rozwiązywać bardziej złożone zadania. Teoretycznie połączenie wielu mózgów mogłoby generować rozwiązania niedostępne dla indywidualnych mózgów. Taka sytuacja może też oznaczać przyswojenie sobie tożsamości innych osobników. Faktycznie nasze badania kory czuciowej szczurów dekodujących pokazały, że mózg zaczynał w niej reprezentować nie tylko swoje wibryssy, ale i wąsy zwierzęcia kodującego. Odkryliśmy neurony reagujące na oba zestawy wibryssów, co oznacza, że na swojej własnej szczur wytworzył reprezentację drugiego ciała.
Komentarze (13)
Elenhnor, 1 marca 2013, 16:47
Wielojedność!
lester, 1 marca 2013, 21:32
ciekawe czy istnieje szansa, by po podłączeniu wystarczająco dużej liczby mózgów, pojawiła się zbiorowa świadomość jako reprezentacja jednego inteligentnego supermózgu. w momencie rozłączenia nowo stworzona logiczna istota (bo fizycznie będą to rozdzielne byty, podobnie jak z dyskami twardymi - są fizyczne i logiczne) przestanie istnieć. czyt zatem:
a. po ponownym połączeniu będzie tym samym bytem/świadomością czy całkiem nową reprezentacją świadomości, a jeśli tak czy będzie mogła być świadoma istnienia poprzedniej;
b. czy taka świadomość widziała by o tym, że jest oparta na wielu istotach i będzie świadoma ich odrębności. czy w ogóle pozostanie jakakolwiek odrębność;
c. i odwrotnie, czy po rozłączeniu odrębne świadmości zachowają wspomnienia z "wielojedności";
d. co z aspektem moralnym, w końcu rozłączenie prawdopodobnie zabije inteligentny byt;
pogo, 1 marca 2013, 21:59
A) Będzie wiedziała o istnieniu poprzedniej i czerpała ze swojej poprzedniej egzystencji bo B.
B ) Cała pamięć będzie zapisana w mózgach, które się na nią składają. Najprawdopodobniej w wielu kopiach i/lub z danymi pozwalającymi odzyskać brakujące dane w razie braku którejś z jednostek, coś jak RAID 50 lub 60 (nie znam się na RAIDach za dobrze i nie wiem czym się różni 5 od 6, ale nie wierzę, że mózg zrobi wiele kopii zapasowych, więc 50 zamiast 5 nie wydaje mi się nadużyciem). To typowa plastyczność mózgu, więc nie wierzę, że będzie inaczej... część danych przepadnie nawet jeśli nie zmodyfikujemy struktury, bo tak działa mózg.
C) To jest rzeczywiście dobre pytanie, na które nie umiem odpowiedzieć. Będą wiedziały, że była, będą wiedziały do jakich wniosków doszła... itp itd, ale nie będę już tą samą świadomością, więc każda jednostka może zareagować na to zupełnie inaczej... może nie musi.. może część świadomości zbiorowej w niej zostanie na tyle silna, że nadal będzie się poczuwać... To jest chyba najbardziej nieprzewidywalna rzecz
D) Nie zabije... uśpi, ograniczy, ale nie zabije...
BTW cały czas zakładałem, że mówimy o połączeniu co najmniej kilkunastu mózgów.
voga1, 1 marca 2013, 21:59
świetna technologia dla:
kura) wojska-żołnierz klon
pawian) porno przemysłu
maduza) astronauci-doznanie bezwladnosci na ziemi
ameba) przemysł rozrywkowy- poczucie śmierci
osioł) co tam nauka ale jakie gry będą
leniwiec) totalny second life
itd.
TrzyGrosze, 1 marca 2013, 22:08
A czy takie połączenie mózgów nie zachodzi w tłumie? Co najgorsze, efekty tego są tragiczne. Psychologia tłumu dowodzi, że inteligencja tego tworu jest niższa od średniej tworzących go jednostek (vide kibole ).
whiteresource, 1 marca 2013, 22:25
ok srednia zalezy od wybranego srodowiska i spada z jednego prostego powodu - odleglosc miedzy poszczególnymi jednostkami wprowadza istotne ograniczenia. Rzecz wymaga dopracowania, ale będzie działać
Już bez tego połączenia stanowimy swoistą zbiorową świadomość. Zastanawiam się czemu ludzie zapominają, że w świetle posiadanej wiedzy całe życie na Ziemii prawdopodobnie pochodzi od jednej jedynej pierwotnej komórki - nie widac sladu po tym aby istniala wiecej niż jedna struktura życia. Może gdyby ludzie to rozumieli nabraliby wiecej szacunku do pozostałej czesci biosfery na Ziemii...
romero, 2 marca 2013, 11:21
To ja bym chciał zobaczyć mecz kilkunastu arcymistrzów połączonych w sieć kontra jakiś Deeper Blue, ewentualnie jakiś bardziej ruchowe sporty typu kierowca w Dakarze wspomagany przez kilku innych mistrzów kierownicy.
I o ile w szachach na obecnym etapie rozwoju komputerów wydaje się że będzie przewaga multimózgu ludzkiego, to ciekawi mnie czy w Dakarze nie nastąpi kakofonia decyzyjna uniemożliwiająca sprawne kierowanie autem.
pogo, 2 marca 2013, 15:19
Na dakarze to raczej nie ma szans powodzenia... większość czasu jest konieczne szybkie przetwarzanie danych, a zaprzęgniecie dużej ilości mózgów do tego nie poprawi sytuacji...
Ostatecznie i tak będzie to wykonywane poza większością obwodów decyzyjnych - odruchy są w takich sportach ważne, a one nie potrzebują więcej mocy obliczeniowej.
Chaos będzie na pewno w każdym tego typu systemie... na początku. Potem będzie dostrojenie, synchronizacja i inne mądre słowa... i dopiero po tym zaczną współpracować wydajnie.
whiteresource, 2 marca 2013, 22:32
A wracając do meritum, wielomózg, to i tak coś więcej niż... samotny mózg:)
romero, 2 marca 2013, 22:34
W sumie tego typu rajdy to już jest praca dwóch mózgów: pilot+kierowca. Działa to wolno bo musi, najpierw pilot czyta mapę/itiner potem mówi jak jechać a kierowca słucha i wykonuje, zdarzają się w tym wszystkim pomyłki, rozprasza to i powoduje dodatkowe zmęczenie oraz spowalnia.
Jeśli udało by się opanować chaos typu jeden mózg mówi: z prawej strony korzystniej ominiesz kamień, a inny że z lewej, co spowalnia ostateczną decyzję. W sumie pojedynczy mózg też to analizuje, być może przez większą "moc obliczeniową" nie tylko decyzja "rady" byłaby lepsza, a może i szybsza.
Ja z chęcią bym zobaczył np czterech w systemie zmianowym: jeden godzinę odpoczywa i a trójka "prowadzi". W tego typu rajdach o wypadnięciu z trasy decyduje zmęczenie i chwilowy brak skupionej uwagi. Trzy mózgi pracujące naraz teoretycznie nie powinny mieć tych chwil nieuwagi.
Dodatkowo kierowca mógłby postarać się jechać szybciej, bo ryzyko błędu kierowcy spowodowane przeoczeniem istotnego szczegółu na drodze spada, bo mielibyśmy 3 pary oczy. Tak zresztą najlepsi wygrywają, bo tu każdy może jechać szybciej niż jedzie. Inaczej niż w np rajdach wrc gdzie liczą się dziesiąte części sekund w pokonywaniu zakrętów. Tylko w Dakarze dla tych mniej doświadczonych (wolniej myślących?) szybsza kończy się to zazwyczaj nie ukończeniem rajdu.
W ogóle do przykładu Dakaru skłoniły mnie zawody samochodów autonomicznych rogrywane na pustyni w USA, gdzie podobnie jak w Dakarze samo ukończenie bez wypadku jest sukcesem, a tylko najlepsze konstrukcje walczą ze sobą o czas. Skoro komputery tak się konstruuje by mogły się ścigać, to sieć mózgów również, tyle czy będzie szybsza od pojedynczego wytrenowanego to już się okaże kiedyś w praktyce. Może.
whiteresource, 2 marca 2013, 22:38
Ja bym tak nie trywializował sprawy. To tak jakby superkomputer zaangażowac w pierwszej kolejnosci do obliczania posunieć szachisty, a w dalszej kolejności do wyliczania jak oszczędzić na ratowanie głodujących...
romero, 2 marca 2013, 22:41
No w życiu wiadomo jak będzie: po pierwsze jak sprawniej zabijać, a po drugie jak to dobrze sprzedawać
whiteresource, 2 marca 2013, 22:46
Ale to już jest nudne, a może zacznie się coś nowego...