FYI.

This story is over 5 years old.

Tech

Deze 'organische computer' is gemaakt van vier gekoppelde rattenhersenen

Het tijdperk van het "internet van de hersenen" is aangebroken.

Het internet van de hersenen komt eraan, oh nee wacht, het is er al. The hersenen van vier ratten zijn aan elkaar gekoppeld om een "Brainet" te maken, die computationele opdrachten kan uitvoeren die een rat in zijn eentje nooit zou kunnen voltooien.

Dit is het laatste succesvolle experiment van het Duke University Laboratorium dat bekend staat om haar sci-fi experimenten. Dit is bijvoorbeeld hoe het meeste recente onderzoek van Miguel Nicolelis begint: "Onlangs hebben wij voorgesteld dat Brainets (netwerk van aan elkaar gekoppelde hersenen van dieren) samen kunnen werken en informatie kunnen uitwisselen door middel van directe brain-to-brain interfaces. Dit zou wel eens de basis kunnen zijn van een nieuw computersysteem: de organische computer. Hier beschrijven we de eerste experimentele demonstratie van zo'n Brainet, gebouwd door vier hersenen van ratten met elkaar te verbinden."

Advertentie

Er worden niet alleen ratten gebruikt. Nicolelis publiceerde een ander onderzoek waarin een Brainet werd beschreven waar drie apenhersenen met elkaar werden verbonden om een virutuele arm op een scherm te laten bewegen.

"We vroegen ons in 2011 af: "Wat zou er gebeuren wanneer je meerdere subjecten iets laat doen wat door een individu nooit volbracht zou kunnen worden," vertelde Nicolelis mij. "We realiseerden ons al snel dat we de hersenen moesten synchroniseren voor het volbrengen van deze taken."

Apen die samenwerken om een virtuele hand te besturen. Afbeelding: Katie Zhuang, Duke University.

Het bleek al gauw dat het synchroniseren van de hersenen helemaal niet zo lastig was. De apen werden getraind om met zijn drieën een virtuele apenhand te besturen (dit was een behoorlijke doorbraak en het onderwerp van één van de onderzoeken van Nocolelis uit 2011). Nicolelis ontwikkelde ook de "door hersenen bestuurde prothese" die werd gedemonstreerd op het WK voetbal van 2014.

De hersenen van de apen werden aan elkaar gekoppeld en de controle van ieder individu werd beperkt, waardoor iedere aap de beweging maar in één bepaalde richting kon sturen. Binnen een paar dagen hadden de apen geleerd om de arm te bewegen en zelf virtuele objecten op te pakken.

Hij wilde zien of hij een "superbrein kon creëren uit individuele breinen," zei hij tegen mij. Dit is waar de experimenten met de ratten begonnen.

Afbeelding: Katie Zhuang, Duke University

In dit experiment kregen de ratten alleen water wanneer zij in staat waren om hun breinen te synchroniseren en gezamenlijk taken uitvoerden. Op deze manier veranderde Nicolelis deze ratten in processoren.

Advertentie

"Toen we zagen dat we ze synchroon konden laten gedragen bouwden we een nieuw type computer. We deden algemene experimenten die men ook zou doen bij processoren. Kunnen we informatie opslaan en later terughalen? Kunnen we een geheugen creëren?" zei hij. "Het bleek dat, zolang de dieren wakker waren, dat inderdaad mogelijk was."

Nicolelis schreef in een onderzoek dat hij in staat was geweest om het Brainet een aantal computationele opdrachten uit te laten voeren, zoals "het opslaan en terughalen van informatie, het identificeren van afbeeldingen en het voorspellen van het weerbericht."

Het belangrijkste van dit alles was dat de Brainet op een hoger niveau opereerde dan individuele rattenhersenen.

In één test werd luchtdruk- en temperatuurinformatie doorgegeven aan de hersenen van de ratten. Dankzij de gebundelde rekenkracht van het Brainet kon aan de hand van deze informatie het weer worden voorspeld.

Nicolelis zei dat hij een "klassiek kunstmatig neuraal netwerk had gebouwd met behulp van hersenen", maar eigenlijk is hier niets kunstmatigs aan.

Hoe organische computers in de toekomst zullen werken is voor iedereen nog de vraag, maar Nicolelis vertelde mij dat er veelbelovende applicaties aankomen. Het klinkt alsof hij hoopt dat we op een dag de biologie in kunnen zetten om moeilijke taken op te lossen – een beetje hetzelfde als het gebruiken van natuurlijke bacteriële processen voor productieprocessen.

Advertentie

"Deze computers zullen niet tekstverwerken, calculaties maken of het internet doorzoeken, zij zullen gebruikt worden om specifieke taken uit te voeren waar dieren voor gemaakt zijn," zei hij. "Het zal een compleet ander soort computer worden dan de degene die wij nu gewend zijn."

Bij deze Brainets werden er elektroden in de hersenen geplant, maar volgens Nicolelis zal dit in de toekomst voor menselijke Brainets niet meer nodig zijn. Je zou bijvoorbeeld een slachtoffer van een beroerte kunnen koppelen aan een arts, waardoor het slachtoffer als het ware wat hersenactiviteit van de arts af kan tappen.

"Wij denken dat we patiënten op een non-invasieve manier kunnen helpen om de rehabilitatie te versnellen," zei hij. "

Dit is het internet van de hersenen

. Op het internet worden de hersenen van alle gebruikers eigenlijk al gesynchroniseerd. In de toekomst zal dit waarschijnlijk ook kunnen zonder dat je daarvoor je

toetsenbord of muis hoeft aan te raken.