science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Met BrainNet kunnen drie mensen communiceren met behulp van hersengolven om Tetris te spelen

Architectuur van BrainNet. Twee deelnemers ("Sender 1" en "Sender 2") gebruiken elk een Brain-Computer Interface (BCI) op basis van EEG om informatie over een samenwerkingstaak over te brengen (hier, een Tetris-achtig spel) rechtstreeks naar de hersenen van de derde deelnemer ("Ontvanger"). Informatie van elke afzender wordt via internet naar de hersenen van de ontvanger verzonden via een Computer-Brain Interface (CBI) op basis van TMS. Na bewust de twee inputs van de afzenders te hebben verwerkt, de ontvanger gebruikt een BCI op basis van EEG om een ​​actie in de taak uit te voeren. De afzenders zien het resultaat van deze actie op de taak en hebben nog een kans om nieuwe informatie aan de hersenen van de ontvanger over te brengen om mogelijk een onjuiste keuze in de eerste ronde te corrigeren. Hoewel ons experiment slechts twee ronden gebruikte, BrainNet maakt een willekeurig aantal interacties mogelijk tussen de afzender en de ontvanger terwijl ze samenwerken om een ​​taak op te lossen. Krediet:arXiv:1809.08632 [cs.HC]

Een gecombineerd team van onderzoekers van de Universiteit van Washington en Carnegie Mellon University heeft wat zij BrainNet noemen ontwikkeld:een systeem waarmee drie mensen met elkaar kunnen communiceren door alleen hersengolven te gebruiken. Ze hebben een paper geschreven waarin ze hun systeem beschrijven en hoe goed het werkt en hebben het op de website geplaatst arXiv preprint-server.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat het mogelijk is dat twee mensen in beperkte mate samenwerken door hersengolven te gebruiken om een ​​videogame te spelen. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben het idee uitgebreid met een derde persoon.

Twee vrijwilligers werden uitgerust met elektroden op hun hoofdhuid om hersengolven te detecteren - standaard elektro-encefalogramhardware en -software werden gebruikt om de signalen te verwerken. Een derde vrijwilliger kreeg elektroden om hersengolven te lezen, maar had ook apparaten bij zijn hoofd geplaatst voor het uitvoeren van transcraniële magnetische stimulatie. De eerste twee vrijwilligers werden als afzenders beschouwd - ze keken naar hetzelfde Tetris-spel als de derde persoon, belde de ontvanger, en gaven hints met behulp van hun verstand. Eerder onderzoek had aangetoond dat wanneer een persoon naar een LED kijkt die knippert met 15 Hz, hun hersengolven synchroniseren ermee, en begin met zenden op dezelfde frequentie. Hetzelfde, als die persoon overschakelt naar kijken naar een LED die knippert met 17 Hz, hun hersengolven beginnen te zenden op 17 Hz. Hierdoor konden de afzenders binair met de ontvanger spreken - het vallende voorwerp draaien, of draai het niet.

Voor zijn deel, de ontvanger had de hints van de afzenders nodig omdat zijn zicht op het spel gedeeltelijk werd geblokkeerd - hij kon de onderste helft van het scherm niet zien. Door te luisteren naar de binaire berichten van de afzenders, hij zou weten of hij een vallend voorwerp moest roteren of niet. Eerder onderzoek had aangetoond dat wanneer een proefpersoon een magnetische puls kreeg naar de achterhoofdskwab in de hersenen, ze zouden een lichtflits zien. Dus, om een ​​bericht van een afzender te "horen", de ontvanger zou zulke lichtflitsen zien die aangeven wanneer het blok moet worden gedraaid. Nadien, de afzenders zouden meer hints kunnen geven op basis van veranderingen in de oriëntatie van het object in het spel.

De onderzoekers suggereren dat er geen reden is waarom BrainNet niet zou kunnen worden uitgebreid met zoveel mensen als gewenst - ze stellen zich voor dat dergelijke netwerken worden gebruikt om problemen samen op te lossen via internet.

© 2018 Fys.org