Gedachten lezen op afstand. Het lijkt te zijn gegrepen uit een sciencefictionfilm, maar onderzoekers hebben het voor elkaar gekregen om de woorden “ciao” en “hola” over 2.000 km afstand te versturen tussen de hersenen van twee personen met behulp van non-invasieve brain computer interfaces.

Hyperinteractie, zo noemen Grau en collega’s (2014) de nieuwe manier van communiceren. In dit experiment werden de woorden “ciao” en “hola” gecodeerd tot een binaire reeks van nullen en enen. De onderzoekers gaven deze reeks cijfer voor cijfer door aan een van de deelnemers die in India zat, de zender. Bij de enen moest de zender zijn handen bewegen, bij de nullen zijn voeten. Het motorische signaal dat de bewegingen veroorzaakte werd opgevangen door een elektro-encefalografie-apparaat (EEG).

Dat signaal werd weer gehercodeerd tot de reeks nullen en enen. Deze reeks cijfers werd automatisch per mail verstuurd naar een computer in Frankrijk. In Frankrijk werd de reeks cijfers weer vertaald na hersensignalen door middel van Transcraniële Magnetische Stimulatie (TMS). Het TMS-apparaat werd geplaatst boven een specifiek deel van de visuele cortex van drie ontvangende deelnemers. Elektrische stimulatie van dit hersengebied zorgt ervoor dat er een lichtflits wordt gezien. De lichtflitsen werden gebruikt om de enen door te geven. Voor de nullen werd hetzelfde deel van de visuele cortex gestimuleerd, maar omdat het TMS-apparaat dan 90 graden werd gedraaid zagen de ontvangers geen lichtflits. De ontvangers gaven elke keer aan of er een lichtflits te zien was. Via deze methode werden de woorden “ciao” en “hola” respectievelijk met 89 procent en 96 procent accuratesse gecommuniceerd tussen de hersenen van de deelnemers uit India en Frankrijk.

Hoe bijzonder dit staaltje werk ook is, het staat nog ver af van je gedachten delen met iemand zonder hiervoor te hoeven praten. Het was namelijk niet zo dat de ontvangers in hun hoofd de woorden “hola” en “ciao” te horen kregen, ze zagen slechts een reeks lichtflitsen. De zender dacht ook niet aan het woord, maar maakte een uitgebreide reeks hand- en voetbewegingen om de korte woordjes door te sturen. Een WhatsAppje sturen is vooralsnog een stuk eenvoudiger.

Het is dus nog te vroeg om te spreken over hyperinteractie, hoe graag de onderzoekers met hun woord ook in het woordenboek willen staan. Desalniettemin kan het onderzoek worden gezien als een eerste stap in de richting van een geheel nieuwe vorm van communicatie, we zijn namelijk ook ooit met morse code begonnen.

Een andere interessante toepassing van brein-naar-brein-communicatie is dingen – of personen – op afstand kunnen besturen. Onderzoekers zijn erin geslaagd om een persoon een kanon af te laten vuren in een spelletje dat op afstand werd gespeeld door een andere deelnemer. Rao en collega’s (2014) lieten drie deelnemers een spel spelen waarbij het de bedoeling was een stad te verdedigen tegen vijandige raketten – de overvliegende vrachtvliegtuigen mogen niet worden geraakt. De deelnemers konden dit doen door in hun gedachten de muis op het scherm naar een lanceerknop te bewegen. De hersensignalen die deze gedachten veroorzaakten werden opgepikt door een EEG-apparaat. Met de gegevens van het EEG-apparaat kon de computer de muiscursor daadwerkelijk naar de lanceerknop te bewegen. De gedachten van de deelnemers werden dus vertaald naar een actie in het spel. Op het moment dat de cursor de lanceerknop bereikte werd een signaal doorgestuurd naar andere drie deelnemers, die zich in een ander gebouw bevonden. De ontvangende deelnemers waren gekoppeld aan het TMS-apparaat geplaatst boven de motorische cortex. Het signaal van de zenders werd vertaald naar een TMS-puls waardoor de ontvangers hun rechterhand bewogen. Hierdoor werd een knop ingedrukt. Deze knop bestuurde vervolgens het kanon in het spel bij de zenders. Als alles goed ging werd op tijd de knop door de ontvangers ingedrukt en de raket vernietigd voordat deze de stad bereikte.

De setup en het spel van het onderzoek van Rao en collega’s (2014)

journal-pone_-0111332-g001-676x1024-1

Uit het onderzoek bleek dat twee van de drie deelnemer paren er goed in slaagden om de raketten uit de lucht te schieten en de vrachtvliegtuigen met rust te laten. Bij het derde koppel mislukte het omdat de verzender niet in staat was snel genoeg de cursor naar de lanceerknop te bewegen. De brein-naar-brein-communicatie verliep echter wel goed, want het kanon werd alleen afgevuurd op commando van de zender.

Via brein-naar-brein-communicatie kan naast het verzenden van woorden dus ook al een simpel mentaal commando worden doorgestuurd. Toch is het met de huidige technologie nog niet mogelijk om zo complexe of uitgebreide informatie te verzenden, en dus lijken daadwerkelijke praktische toepassingen nog ver weg.

Met deze twee onderzoeken zijn de eerste stappen op het gebied van directe brein-naar-brein-communicatie gezet. Met nieuwe ontwikkelingen op het gebied van brain computer interfaces en een beter begrip van het functioneren van het menselijke brein is het in de toekomst misschien mogelijk hele gesprekken te voeren met enkel en alleen gedachten. Of wie weet kan je later in één dag leren een instrument te bespelen doordat een musicus direct alle benodigde fijne motoriek en kennis naar je hersens kan verzenden, veel meer dan wat met taal alleen is uit te drukken. Dat zou pas hyperinteractie zijn.