Πρώτο πείραμα σύνδεσης δυο ζωντανών εγκεφάλων

Σε ένα πείραμα που μοιάζει να βγήκε από επιστημονική φαντασία, αμερικανοί νευροεπιστήμονες σύνδεσαν με καλώδια τους εγκεφάλους δύο ζωντανών αρουραίων, επιτρέποντας στον ένα να αντιλαμβάνεται τα ερεθίσματα που δεχόταν ο άλλος, και μάλιστα από απόσταση χιλιάδων χιλιομέτρων.

«Μπορούμε άραγε να ξεγελάσουμε τον εγκέφαλο; Μπορούμε να τον αναγκάσουμε να επεξεργαστεί σήματα από ένα άλλο σώμα;». Αυτό ήταν το ερώτημα που ήθελε να απαντήσει ο Μιγκέλ Νικολέλις του Πανεπιστημίου Duke στη Βόρειο Καρολίνα. Και η απάντηση, σύμφωνα τουλάχιστον με τη μελέτη του στην επιθεώρηση Scientific Reports, είναι ναι.

To ασυνήθιστο πείραμα είναι το πρώτο του είδους του, υπερηφανεύεται o Νικολέλις, γνωστός από προηγούμενες εργασίες του σε συνδέσεις ανάμεσα στον εγκέφαλο και υπολογιστές. Το 2000 ο Νικολέλις είχε παρουσιάσει ένα σύστημα που επέτρεπε σε έναν πίθηκο να χειρίζεται έναν ρομποτικό βραχίονα με νοητικές εντολές, ενώ πρόσφατα δοκίμασε ένα εγκεφαλικό εμφύτευμα που επιτρέπει στα ποντίκια να αντιλαμβάνονται το φως με την αίσθηση της αφής.

Απώτερος στόχος του ερευνητή είναι να δημιουργήσει έναν ρομποτικό εξωσκελετό τον οποίο θα μπορούσαν να χειρίζονται με νοητικές εντολές οι παράλυτοι ασθενείς. Η τελευταία μελέτη δεν σχετίζεται άμεσα με αυτό το στόχο, θα μπορούσε όμως να βοηθήσει στις προσπάθειες καταγραφής και ερμηνείας των εγκεφαλικών σημάτων.

Το πείραμα πραγματοποιήθηκε με δύο αρουραίους, από τους οποίους ο ένας βρισκόταν στη Βόρειο Καρολίνα και ο άλλος σε ένα εργαστήριο της Βραζιλίας. Και τα δύο πειραματόζωα εκπαιδεύτηκαν να πατούν έναν συγκεκριμένο μοχλό, όταν άναβε ένα συγκεκριμένο φωτάκι από πάνω του, προκειμένου να ανταμειφθούν με μια γουλιά νερό.

Και στα δύο ζώα, οι ερευνητές εμφύτευσαν συστοιχίες ηλεκτροδίων στον πρωτεύοντα κινητικό φλοιό του εγκεφάλου, ο οποίος ελέγχει και συντονίζει τις κινήσεις.

Ο ένας από τους δύο αρουραίους έπαιξε το ρόλο του πομπού, ή «κωδικοποιητή», όπως το ονομάζει η ερευνητική ομάδα. Όταν ο αρουραίους αυτός έβλεπε το σωστό φωτάκι πατούσε το μοχλό, οπότε τα σήματα από τον κινητικό φλοιό του διαβιβάζονταν στον εγκέφαλο του δεύτερου αρουραίου μέσω μιας διαδικτυακής σύνδεσης.

Ο δεύτερος αρουραίος, ή «αποκωδικοποιητής» έβλεπε να ανάβουν φωτάκια πάνω από μοχλούς, δεν γνώριζε όμως ποιος ήταν ο σωστός. Για να καταφέρει να πιει νερό, έπρεπε να βασιστεί στα σήματα που λάμβανε από τον απομακρυσμένο συνεταίρο του.

Πράγματι, ο δεύτερος αρουραίος πατούσε το σωστό μοχλό στο 70% των περιπτώσεων -ένδειξη ότι ο εγκέφαλος του αποκωδικοποιητή είχε μάθει να ερμηνεύει τα εγκεφαλικά σήματα που δεχόταν.

Η ερευνητική ομάδα αναφέρει ότι είχε ανάλογα ενθαρρυντικά αποτελέσματα σε πειράματα με αισθητικά αντί κινητικά ερεθίσματα. Ο αρουραίος αποκωδικοποιητής, για παράδειγμα, μπορούσε να καταλάβει αν ο κωδικοποιητής αντιλαμβανόταν με τα μουστάκια του την είσοδο ενός στενού ή ευρύχωρου διαδρόμου.

Η μελέτη, πάντως, έγινε δεκτή με ανάμεικτες αντιδράσεις. «Πιστεύω ότι είναι μια συναρπαστική δημοσίευση» σχολίασε στους New York Times o Ρον Φρόστιγκ, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Ντέιβις. Εκτίμησε ότι είναι μια «απόδειξη επί της αρχής» για τη δυνατότητα άμεσης επικοινωνίας μεταξύ εγκεφάλων.

Για έναν άλλο όμως ειδικό, τον Άντριου Σουάρτζ του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ, η μελέτη είναι «υπεραπλουστευτική». Αμφισβήτησε την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων, λέγοντας ότι το πειραματόζωο δέκτης πατούσε το σωστό μοχλό μόνο επτά στις δέκα περιπτώσεις, ενώ ακόμα κι αν πατούσε μοχλούς στην τύχη θα έπεφτε μέσα στις μισές περιπτώσεις.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ