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Interface cerveau-cerveau

Une interface cerveau-cerveau est une voie de communication directe entre le cerveau d’un animal et le cerveau d’un autre animal. Des interfaces cerveau-cerveau ont été utilisée...

Une interface cerveau-cerveau est une voie de communication directe entre le cerveau d’un animal et le cerveau d’un autre animal.

Des interfaces cerveau-cerveau ont été utilisées pour aider les rats à collaborer entre eux. Lorsqu'un deuxième rat était incapable de choisir le bon levier, le premier rat s'en apercevait (sans recevoir de deuxième récompense) et produisait une série de décharges neuronales liées à la tâche qui rendaient le deuxième rat plus susceptible de choisir le bon levier.

En 2013, Rajesh Rao a pu utiliser des enregistrements électriques du cerveau et une forme de stimulation magnétique pour envoyer un signal cérébral à Andrea Stocco, de l'autre côté du campus de l' Université de Washington . En 2015, des chercheurs ont relié les cerveaux de plusieurs singes dans une expérience et de rats dans une autre pour former un « ordinateur organique ».

On suppose qu'en utilisant des interfaces cerveau-à-cerveau (BTBIs), un ordinateur biologique , ou réseau cérébral , pourrait être construit en utilisant des cerveaux d'animaux comme unités de calcul. Des travaux exploratoires initiaux ont démontré une collaboration entre des rats dans des cages distantes reliées par des signaux provenant de réseaux de microélectrodes corticales implantés dans leur cerveau. Les rats étaient récompensés lorsque des actions étaient effectuées par le « rat décodeur » qui se conformaient aux signaux entrants et lorsque des signaux étaient transmis par le « rat encodeur » qui aboutissaient à l'action souhaitée. Dans l'expérience initiale, l'action récompensée consistait à pousser un levier dans l'emplacement distant correspondant à la position d'un levier près d'une LED allumée à l'emplacement d'origine. Il a fallu environ un mois aux rats pour s'acclimater aux « ondes cérébrales » entrantes.

Enfin, il est important de souligner que la topologie du BTBI ne doit pas nécessairement se limiter à un encodeur et un décodeur. Au lieu de cela, nous avons déjà proposé que, en théorie, la précision du canal peut être augmentée si, au lieu d'une dyade, une grille entière de plusieurs cerveaux interconnectés de manière réciproque est utilisée. Une telle structure de calcul pourrait définir le premier exemple d'un ordinateur organique capable de résoudre des problèmes heuristiques qui seraient considérés comme non calculables par une machine de Turing générale. Les travaux futurs élucideront en détail les caractéristiques de ce système multi-cerveau, ses capacités de calcul et comment il se compare à d'autres architectures de calcul non Turing

Miguel Nicolelis de l’Université Duke , l’un des chercheurs qui a mené l’expérience sur des rats, a déjà réalisé des travaux en utilisant une interface cerveau-ordinateur .

L'applicabilité de cette méthode a été démontrée dans de nombreuses études utilisant le BBI, mais l'environnement mixte et le mouvement continu d'un mammifère rendent difficile la construction d'un BBI efficace pour le contrôle multigrade. Par conséquent, le système BBI doit fournir une réponse rapide, un niveau élevé de précision en termes de décodage et de récupération immédiats des informations, et un retour visuel en temps réel du mouvement du rat en cours. L'étude de 2018, menée par Zhang et ses collègues, décrit des interfaces cerveau-cerveau sans fil qui permettent aux humains de contrôler mentalement les mouvements continus de rats vivants. L'étude a montré que les cyborgs de rat peuvent être guidés de manière transparente et réussie par l'esprit humain pour accomplir une tâche de navigation dans un labyrinthe complexe. Et avec cette expérience, il a été démontré que le BBI assisté par ordinateur peut permettre la collaboration entre deux cerveaux grâce à un transfert d'informations multidimensionnel et conduire à des études futures.

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