Så mye vi måtte ønske det, er det ikke sannsynlig at et rom fullt av aper noen gang vil kunne gjengi verkene fra Shakespeare uansett hvor lenge de sitter der og skriver. Men hva hvis du koblet hjernen deres? Kunne de oppnå store ting - eller i det minste nå et høyere nivå av tankekraft?
Ideen fascinerte Miguel Nicolelis, direktør for Center for Neuroengineering ved Duke University. Nicolelis har mye erfaring med å koble dyrehjerner og se hva de er i stand til. Så langt tilbake som i 1999 koblet han og teamet hans på Duke en rottehjerne til en robotarm. Helt siden har de presset grensene for det som kalles hjerne-maskin-grensesnitt.
Det fikk Nicolelis til å lure på hva som var mulig hvis du i stedet koblet hjerner til hjerner. Kan dyr lære å bokstavelig talt tenke sammen?
Apekatter kommer i gang
Så han bestemte seg for å se om flere forskjellige dyrehjerner kunne samarbeide for å utføre en oppgave. Målet var å lage en slags "organisk datamaskin."
For studien som ble publisert tidligere denne måneden i Scientific Reports, plasserte Nicolelis 'team først elektroder i hjernen til tre rhesus-aper, med målretting mot områder som var forbundet med bevegelse, og disse ble koblet til en datamaskin som kontrollerte et bilde av en robotarm. Selv om hjernen deres ikke var kablet sammen, lærte apene, selv om de var i forskjellige rom, til slutt å synkronisere tankene sine slik at de kunne bevege skjermarmen og ta en ball. Det ga dem en belønning med juice.
Da gjorde forskerne ting vanskeligere. De skapte en situasjon der avatararmen kunne bevege seg i tredimensjonalt rom. Men hver av tre aper kunne kontrollere bare en eller to typer bevegelse - si opp eller ned, eller høyre eller venstre - slik at ingen ape av seg selv kunne bevege armen effektivt nok til å vinne juice.
Over tid begynte deres separate nevroner å jobbe sammen, og gjennom datamaskinen kunne de bevege armen og nå den virtuelle ballen. Uten å være klar over at de samarbeidet, hadde apene skapt en ape superbrain, sa Nicolelis, eller som han kalte det, et "hjernehode."
Mer sinn smelter
Men Nicolelis og hertugforskerne stoppet ikke der. De gikk et skritt videre med en gruppe på fire voksne rotter. I stedet for å koble hjernen deres til hverandre gjennom en datamaskin, ble denne gangen hjernen til dyrene koblet direkte.
De koblet to sett med elektroder inn i hver av rottenes hjerner, og målrettet mot regionen assosiert med bevegelse. Den ene elektroden stimulerte en bestemt del av hjernen, mens den andre registrerte sin aktivitet. Når en rate svarte på berøring, var den i stand til å formidle kunnskapen om den reaksjonen til de andre rottene.
Gjennom prøving og feiling lærte at rotter å synkronisere hjernen deres - som de ble belønnet for. I ett eksperiment var dyrene i stand til å produsere forskjellige hjerneresponser på forskjellige signaler, en enkelt elektrisk puls eller fire av dem. Da det skjedde, hadde de fire hjerner blitt en enkel datamaskin og behandlet et svar som en gruppe.
Dette kom tydelig i spill i andre halvdel av rotteeksperimentet. Denne gangen fikk dyrene mønstre av elektrisk stimulering som ble designet for å representere økende eller synkende temperaturer og økende eller senkende lufttrykk. Basert på hvordan hjernen tolket og responderte på disse mønstrene, kunne rottene “forutsi” om det skulle regne.
Viser seg at rottene konsekvent var mer nøyaktige i prediksjonene når hjernen deres jobbet sammen enn når individuelle rotter forsøkte å gjøre disse spådommene på egenhånd. Som Nicolelis forklarte: “Rottene kunne dele oppgaver på tvers av dyr, slik at deres individuelle arbeidsmengde var mindre. Det forventet vi ikke i begynnelsen. ”
Hjernevinst?
Fascinerende ting, men hva betyr det for oss mennesker? Tror Nicolelis at menneskets hjerner en dag faktisk vil være koblet for å løse vanskelige problemer? Og hva slags mørk boks åpnes når en annen person har direkte tilgang til hva som skjer inne i hjernen vår?
For hans del ser Nicolelis potensiell verdi av et menneskelig "hjernehinne" i behandling av mennesker med en nevrologisk skade eller funksjonshemning. For eksempel tror han at en person som har fått et hjerneslag kan få fart på rehabiliteringen hvis de kunne lære språk og motorikk i forbindelse med en sunn hjerne. Han har også sagt at han kunne tenke seg et team av kirurger som går sammen i hjernen for å fullføre en vanskelig kirurgi, eller matematikere som deler hjernekraft for å løse et komplekst problem.
Selvfølgelig vil det gå en stund før folk kobler seg til hverandres hjerne. Det er klart at prosessen må bli mye mindre inngripende enn det som ble gjort med apene og rottene der elektroder ble implantert i hjernen. Og da hertugeksperimentene fulgte samarbeidet mellom rottenes hjerner, overvåket de bare 3000 nevroner. Den menneskelige hjernen er langt mer kompleks - den har i underkant av 100 milliarder nevroner - så teknologien vil antagelig trenge å registrere og overføre informasjon fra hundretusener av nevroner.
Den utfordringen virker imidlertid langt mindre skremmende enn de etiske som hjernedeling reiser. Hvis folk blir en del av et hjernehode og hjernesignalene blir spilt inn, mister de retten til å holde dem private? Og la oss si at de ville ha rett til å holde hemmelighetene hemmelige. Kan en hvilken som helst gruppe eller selskap eller person som fører tilsyn med et hjernenettverk, kunne garantere at dataene fra dypt inne i hjernen din aldri kunne bli stjålet?
Det er en kvarter for en annen dag, en som forskere som Miguel Nicolelis håper at de har muligheten til å konfrontere.
