腦對腦介面技術：用三個大腦合作玩一個遊戲，增強大腦研究進行中

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近日，在BrainNet軟體實驗中，有三個人使用腦對腦介面嘗試玩類似俄羅斯方塊的遊戲。這場實驗是關於兩個問題考察的一次演示:一個由兩個人以上組成的腦對腦網路是否能夠運行，另一個是一個人是否可以只用他們的大腦接收和發送信息給其他人。研究小組於4月16日在《自然科學報告》(Nature journal Scientific Reports)上發表了他們的研究結果，不過在研究人員將研究結果發布在預印本網站arXiv上之後，這項研究曾引起媒體關注。

「人類是社會性生物，他們通過相互溝通和合作解決問題。」通訊作者Rajesh Rao說，他是華盛頓大學計算機科學工程學院CJ和Elizabeth Hwang教授，也是神經技術中心的聯合主任。「因為我們想知道一群人是否可以只用他們的大腦來合作。所以我們想到了BrainNet的:兩個人幫助第三方完成一項任務。」

和俄羅斯方塊一樣，遊戲在屏幕頂部顯示一個方塊，在底部顯示一條需要完成的線。兩個人，發球員，可以看到攔網和罰球線，但不能控制比賽。第三個人，即接收器，只能看到方塊，但可以告訴遊戲是否旋轉方塊來成功地達成直線。每個發送者決定是否需要旋轉數據塊，然後將這些信息從他們的大腦、互聯網和接收者的大腦中傳遞出去。然後接收者處理這些信息並發送一個命令——旋轉或不旋轉方塊——從他們的大腦直接發送到遊戲中，希望完成並清除這條線。

研究小組要求五組參與者玩16輪遊戲。對於每一組，所有的三名參與者都在不同的房間里，彼此看不見、聽不見或不能說話。

發送者可以看到遊戲顯示在電腦屏幕上。屏幕的一邊顯示「是」，另一邊顯示「不是」。在「是」選項下面，一個LED每秒閃爍17次。在「不」選項下面，一個LED燈每秒閃爍15次。

第一作者林星·普雷斯頓·江(Linxing Preston Jiang)說：「一旦發送者決定是否旋轉方塊，他們就會把注意力集中在相應的光線上，向接收者的大腦發送『是』或『不是』。」

發送者戴著腦電圖帽，可以捕捉到他們大腦中的電活動。不同的燈光閃爍模式會觸發大腦中不同類型的活動，而帽子可以捕捉到這些活動。因此，當發送者盯著燈光進行相應的選擇時，帽子就會接收到這些信號，電腦就會通過在屏幕上顯示一個向他們想要的選擇移動的游標來提供實時反饋。然後，這些選擇被翻譯成「是」或「不是」的答案，可以通過互聯網發送給接收者。

「為了把信息傳遞給接收者，我們使用了一根電纜，電纜末端有一根魔杖，看上去就像接收器頭部後面的一個小球拍。研究報告的撰寫者之一、華盛頓大學心理學系和學習腦科學研究所(簡稱I-LABS)的助理教授安德里亞斯托科(Andrea Stocco)說。「我們基本上是在『欺騙』大腦後部的神經元，讓它們把接收到的眼睛信號傳播開來。然後，參與者會有一種感覺，即明亮的弧線或物體突然出現在他們眼前。」

如果答案是「是的，旋轉方塊」，那麼接收器就會看到明亮的閃光。如果答案是「不」，那麼接收者就什麼也看不到。在決定是否旋轉塊之前，接收器接收來自兩個發送方的輸入。因為接收者也戴著腦電圖帽，他們使用與發送者相同的方法來選擇是或不是。

發信人有機會重新審視收信人的決定，如果他們不同意，就發送更正。然後，一旦接收者發送了第二個決定，小組中的每個人都知道他們是否清除了電話線。平均而言，每一組成功通過這條線的幾率為81%，即16次試驗中的13次。

研究人員想知道，隨著時間的推移，收信人是否會基於信度的高低而學會信任對方。研究小組故意選擇了其中一個發送者為「糟糕的發送者」，並在16個測試中翻轉了10個答案——這樣，「是的，旋轉積木」的建議就會被發送者視為「不，不要旋轉積木」，反之亦然。隨著時間的推移，接收者對兩個發送者的態度從相對中立轉變為強烈偏好來自「好的發送者」的信息。

研究小組希望這些結果能為未來的腦對腦介面研究鋪平道路，使人們能夠合作解決單靠大腦無法解決的難題。研究人員還認為，這是一個合適的時機，開始就這種大腦增強研究的倫理問題展開更廣泛的討論，並制定協議，以確保隨著技術的進步，人們的隱私得到尊重。該小組正在與神經技術中心的神經倫理學團隊合作，解決這類問題。

「但就目前而言，這只是邁出的第一步。我們的設備仍然很昂貴，體積也很大，而任務就是一場遊戲。」「我們處在大腦介面技術的『小鷹』時代:我們剛剛起步。」

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