A neurológusok dinamikus vizuális képeket hoztak létre, amelyek a fejükben jelentek meg véletlenszerűen kiválasztott videók megtekintése közben. A jövőben az ilyen technológia segít az orvosoknak, hogy a betegek hallucinációit a képernyőn nézzék, és a gazdag excentrikumok - töltsék fel álmaikat a YouTube-ra
Fantasztikus eredményt értek el a kaliforniai Berkeley Egyetemen: az alanyoknak különféle videókat mutattak a YouTube-ról (filmek töredékei, előzetesek stb.), Míg a mágneses rezonancia képalkotó szkenner részletesen rögzítette a sejtek aktivitását a látókéreg különböző részein. Ezen információk felhasználásával a tudósok képesek voltak a megtekintett keretek színét és dinamikáját rekonstruálni (lásd az anyag végén lenyűgöző videót).
Ezeknek a visszanyert klipeknek a minősége némelyek számára lényegtelennek tűnhet, ám összehasonlíthatatlanul jobb és pontosabb, mint amit egy ember „a fejéből” kaptunk az első ilyen típusú kísérlet során.
A tudósok, akik elkészítették a mentális képek felismerésére szolgáló új programot, maguk is felváltva kísérleti alanyként viselkedtek, mivel sok órát kellett egyszerre tölteniük a tomográf belsejében.
Először a kutatók az agyi tevékenységről képet készítettek, miközben számos hollywoodi film előzetesét nézték. A biológusok felépítették az agy 3D-s számítógépes modelljét sejtcsoportokkal (voxelekkel) és feljegyezték, hogy az egyes voxelok hogyan reagálnak a képernyőn lévő tárgyak alakjának és mozgásának változására. Így nagyjából megfelelést sikerült elérni a vizuális információk és az agykéregben történő feldolgozásuk folyamata között.
Az algoritmus kipróbálására és finomítására a tudósok több ezer órát táplálták ugyanazon YouTube szolgáltatás véletlenszerűen felvett videóinak millióiból, és ezzel ellentétes eredményt kaptunk - szimulált agyi tevékenység, amelyet megfigyelhetnénk, ha egy ember ezeket a videókat nézné.
A videóktól a jobb oldalon lévő keretek - ugyanazok, de a megfigyelő fejétől származnak
Promóciós videó:
Végül az algoritmust ismét megfordítottuk. Amikor az emberek tesztvideót nézték a tomográfban, a számítógép 100 videót választott ki az internetről, amelyek valószínűleg csak ilyen képet jelentettek a sejtek aktivitásáról. Ezután másodpercenként a program kereteket készített ezekről a klipekről, így elmosódott film lett, amely jól egybeesett azzal, amit az ember a valóságban megfigyelt.
(A kísérlet részletei a Current Biology cikkben és az egyetemi sajtóközleményben találhatók.)
"Így nyitunk egy ablakot a moziban, amely az agyunkban" - mondja Jack Gallant társszerző. Mellesleg Gallant ismert felismerés tapasztalataiból a látott fényképek agyszkennelésével.
A tudósok elmagyarázzák, hogy miért nehéz végrehajtani a mágneses tomográfia segítségével végzett észlelést. Az egyik probléma az, hogy a szkenner regisztrálja a véráramlás változásait a kéregben, és ezek sokkal lassabban fordulnak elő, mint az idegjelek.
Ez az oka annak, hogy egy ilyen trükköt korábban csak statikus képekkel lehetett végrehajtani. "Ezt a problémát egy olyan kétlépcsős modell létrehozásával oldottuk meg, amely külön írja le az idegsejteket és a véráramlási jeleket" - mondta Shinji Nishimoto, a tanulmány vezető szerzője.
Az új technológia gyakorlati alkalmazásához egy évtized is eltarthat. De már ebben a nyers formában képes segíteni a neurofiziológusokat abban, hogy jobban megértsék, mi történik az emberi fejben.
Leonid Popov