Schopnosť ovládať myšlienky v tej či onej podobe bola široko využívaná autormi mnohých románov pre sci-fi. Ale nedávno vizualizácia mentálnych obrazov prestala patriť do sféry fantázie.
Na začiatku roku 2000 sa fMRI použil na prvé pokusy o „reverznú retinotopiu“(retinotopia je usporiadaná projekcia sietnice do vizuálnej oblasti mozgovej kôry). Pokusy boli spočiatku dosť plaché: jedincom sa zobrazili obrázky a súčasne sa pomocou fMRI snímali údaje o aktivite rôznych oblastí mozgu. Po zhromaždení potrebných štatistík sa vedci pokúsili vyriešiť inverzný problém - uhádnuť, na čo sa človek pozerá pomocou mapy mozgovej aktivity.
Na jednoduchých obrázkoch, kde hlavnú úlohu zohrala priestorová orientácia, usporiadanie objektov alebo ich kategória, všetko fungovalo dobre, ale stále to nebolo veľmi ďaleko od „technickej telepatie“. Ale v roku 2008 sa vedci z Neurovedného ústavu na Kalifornskej univerzite v Berkeley pod vedením profesora psychológie Jacka Gallanta pokúsili urobiť tento trik fotografiami. Študovanú oblasť mozgu rozdelili na malé prvky - voxely (3D prvky) - a sledovali svoju aktivitu, zatiaľ čo subjekty (vo svojej úlohe hrali dvaja autori diela) boli zobrazené 1750 rôznych fotografií.
Na základe týchto údajov vedci zostavili počítačový model, ktorý „vyškolili“tým, že zobrazili 1 000 ďalších fotografií a ako výstup dostali 1 000 rôznych vzorov aktivácie voxelu. Ukázalo sa, že zobrazením rovnakých 1 000 fotografií subjektom a porovnaním vzorcov odobratých z ich mozgu s tými, ktoré predpovedal počítač, je možné s pomerne vysokou presnosťou (až do 82%) určiť, na ktorú fotografiu sa osoba pozerá.
Propagačné video:
Pohybujúce sa obrázky
V roku 2011 tím vedcov vedený rovnakým profesorom Gallantom z Kalifornskej univerzity v Berkeley dosiahol výrazne zaujímavejšie výsledky. Vedci ukázali subjektom 7 200 sekúnd filmových klipov „školenia“a skúmali aktivitu viacerých mozgových voxelov pomocou fMRI. Ale tu čelia vážnemu problému: fMRI reaguje na absorpciu kyslíka mozgovými tkanivami - hemodynamika, čo je oveľa pomalší proces ako zmeny nervových signálov. Na štúdiu reakcií na statické obrázky to vôbec nezáleží - fotografiu je možné zobraziť na pár sekúnd, ale pri dynamických videách sa objavujú vážne problémy. Vedci preto vytvorili dvojstupňový model,ktorá spája pomalú hemodynamiku a rýchle nervové procesy vizuálneho vnímania.
Po vytvorení počiatočného počítačového modelu mozgovej „odpovede“na rôzne videá ju vedci vyškolili pomocou 18 miliónov jednosekundových videí náhodne vybratých zo služby YouTube. Potom sa subjektom ukázali „testovacie“filmy (iné ako „tréningové“), študovali mozgovú aktivitu pomocou fMRI a počítač vybral z týchto 18 miliónov sto klipov, ktoré spôsobili najbližší vzor aktivity, po ktorom priemeroval obraz na týchto klipoch a vytvoril „priemer“následok . Korelácia (náhoda) medzi obrazom, ktorý človek vidí, a obrazom, ktorý vytvára počítač, bola asi 30%. Ale pre prvé „čítanie mysle“je to veľmi dobrý výsledok.
Spať v ruke
Avšak úspechy japonských vedcov v Neurovednom laboratóriu Telekomunikačného výskumného ústavu v Kjóte, Vedeckého a technologického inštitútu v Nare a Národného inštitútu informačných a komunikačných technológií v Kjóte sa zdajú byť oveľa výraznejšie. V máji 2013 vydali neurónové dekódovanie vizuálnych obrazov počas spánku vo vede. Áno, vedci sa naučili snívať. Presnejšie povedané, nie vidieť, ale špehovať!
Existuje niekoľko spôsobov, ako „vidieť“, čo sa deje v mozgu živej osoby. Elektroencefalografia (EEG) využíva merania slabých elektrických potenciálov na povrchu hlavy, zatiaľ čo magnetoencefalografia (MEG) zaznamenáva veľmi slabé magnetické polia. Tieto metódy vám umožňujú sledovať celkovú elektrickú aktivitu mozgu s vysokým časovým rozlíšením (jednotky milisekúnd). Pozitronová emisná tomografia (PET) vám umožňuje sledovať aktivitu konkrétnych oblastí pracovného mozgu sledovaním predtým injikovaných látok obsahujúcich rádioaktívne izotopy. Metóda funkčného zobrazovania magnetickou rezonanciou (fMRI) je založená na skutočnosti, že oxyhemoglobín v krvi, ktorý prenáša kyslík do tkanív, sa líši svojimi magnetickými vlastnosťami od deoxyhemoglobínu, ktorý už kyslík vzdal. FMRI sa dá použiť na zobrazenie aktívnych oblastí mozguabsorbujúci kyslík. Priestorové rozlíšenie tejto metódy je milimetre a časové a mdash; rádovo zlomok sekundy.
Zaznamenávajú sa signály mozgovej aktivity pomocou fMRI, tri subjekty boli prebudené (asi 200-krát) v štádiách plytkého spánku a požiadané, aby opísali obsah posledného sna. Kľúčové kategórie boli identifikované zo správ, ktoré boli pomocou lexikálnej databázy WordNet zlúčené do skupín sémanticky podobných pojmov (synsety), usporiadaných do hierarchických štruktúr. Údaje FMRI (deväť sekúnd pred prebudením) boli zoradené podľa synsetu. Na trénovanie rozpoznávacieho modelu sa prebudeným subjektom zobrazili obrázky z databázy ImageNet zodpovedajúce synsetom a študovala sa mapa mozgovej aktivity vo vizuálnej kôre. Potom bol počítač schopný predpovedať s pravdepodobnosťou 60 - 70% to, čo človek vidí vo sne na základe činnosti rôznych oblastí mozgu. Toto mimochodom naznačuje, žeže človek sníva o použití rovnakých oblastí vizuálnej kôry, aké sa používajú pre normálne videnie prebudenia. To je dôvod, prečo vôbec vidíme sny, vedci zatiaľ nemôžu povedať.
Dmitrij Mamontov