Számos tudományos fantasztikus regény szerzője széles körben alkalmazta azt a képességet, hogy a gondolatokat valamilyen formában irányítsa. De a közelmúltban a mentális képek megjelenítése már nem tartozik a fantázia birodalmába.
A 2000-es évek elején, az fMRI alkalmazásával, először megkíséreltek "retinotopiát" megfordítani (a retinotopia a retina rendezett vetítése az agykéreg látóterületén). Eleinte a kísérletek meglehetősen félénk voltak: az alanyoknak képeket mutattak, és ezzel egyidejűleg adatokat gyűjtöttek a különböző agyi régiók aktivitásáról az fMRI segítségével. A szükséges statisztikák összegyűjtése után a kutatók megpróbálták megoldani az inverz problémát - kitalálni, mit néz ki egy ember az agyi tevékenység térképén.
Egyszerű képekben, ahol a fő szerepet a térbeli orientáció, az objektumok elhelyezkedése vagy azok kategóriája töltötte be, minden nagyon jól működött, ám ez még mindig nagyon messze volt a "technikai telepátia" -tól. 2008-ban azonban a berkeleyi Kaliforniai Egyetem Idegtudományi Intézetének tudósai, Jack Gallant pszichológus professzor vezetésével, megpróbálták ezt a trükköt fotóval csinálni. Oda osztották a vizsgált agyi területet kis elemekre - voxelekre (3D elemekre) - és nyomon követték tevékenységüket, míg az alanyoknak (a szerepükben a munka két szerzője szerepelt) 1750 különféle fénykép látható.
Ezen adatok alapján a tudósok felépítettek egy számítógépes modellt, amelyet "kiképeztek" 1000 további fénykép megmutatásával és 1000 különféle voxel-aktiválási mintázat kimenetként fogadásával. Kiderült, hogy ha ugyanazt az 1000 fényképet mutatjuk be a vizsgálati alanyoknak, és összehasonlítják az agyukból vett mintákat a számítógép által előrejelzett mintákkal, meglehetősen nagy pontossággal (akár 82% -ig) lehet meghatározni, hogy melyik fényképet nézi az ember.
Promóciós videó:
Mozgóképek
2011-ben egy kutatócsoport, ugyanazon Gallant professzor vezetésével, a kaliforniai Berkeley-i Egyetemen, szignifikánsan érdekesebb eredményeket ért el. Az alanyok 7200 másodperces "edzés" filmklipjének bemutatásával a kutatók több agyi voxel aktivitását fMRI segítségével tanulmányozták. De itt egy komoly problémával kell szembenézniük: az fMRI reagál az agyszövetekben az oxigén abszorpciójára - a hemodinamika, ami sokkal lassabb folyamat, mint az idegjelek változása. Nem igazán számít az állóképekre adott reakció tanulmányozása - egy fénykép néhány másodpercre megmutatható, de dinamikus videókkal komoly problémák merülnek fel. Ezért a tudósok kétlépcsős modellt hoztak létre,amely összekapcsolja a lassú hemodinamikát és a látás észlelésének gyors idegi folyamatait.
Miután elkészítettük az agy kezdeti számítógépes modelljét az agy különféle videókra adott „válaszaiért”, a kutatók 18 millió egy másodperces videó segítségével véletlenszerűen kiválasztott videókat használtak a YouTube-ról. Ezután az alanyoknak "teszt" filmeket mutattak (a "kiképzésen kívüli"), az agyak aktivitását az fMRI segítségével tanulmányozták, és kiválasztották a számítógépet a 18 millió száz olyan klip közül, amelyek a legközelebbi aktivitási mintát hozták létre, majd átlagolják az ezen klipekben lévő képet és elkészítették az "átlagot". eredmény". A korreláció (véletlen egybeesés) az ember által látott kép és a számítógép által generált kép között körülbelül 30% volt. De az első „elmeolvasáshoz” ez nagyon jó eredmény.
Aludj a kezedben
De a japán kutatók eredményei a kiotói Távközlési Kutatóintézet Idegtudományi Laboratóriumában, a nárai Tudományos és Technológiai Intézetben és a Kiotói Nemzeti Információs és Kommunikációs Technológiai Intézetben sokkal jelentősebbek. 2013 májusában közzétették a vizuális képek alvás közbeni tudományos neurális dekódolását. Igen, a tudósok megtanultak álmodozni. Pontosabban: nem látni, hanem kémni!
Számos módon lehet „megnézni”, mi történik egy élő ember agyában. Az elektroencefalográfia (EEG) a fejbőr felületén lévő gyenge elektromos potenciál méréseit használja, míg a magnetoencephalography (MEG) nagyon gyenge mágneses mezőket vesz fel. Ezek a módszerek lehetővé teszik az agy teljes elektromos aktivitásának nyomon követését nagy ideiglenes felbontással (milliszekundum-egységekben). A pozitron-emissziós tomográfia (PET) lehetővé teszi, hogy a korábban befecskendezett radioaktív izotópokat tartalmazó anyagok nyomon követésével megnézze a működő agy bizonyos területeinek aktivitását. A funkcionális mágneses rezonancia képalkotó módszer (fMRI) azon a tényen alapul, hogy a vérben lévő oxihemoglobin, amely oxigént szállít a szövetekhez, mágneses tulajdonságai között különbözik a deoxihemoglobintól, amely már felhagyott az oxigénnel. Az FMRI felhasználható az agy aktív területeinek megtekintéséreoxigénelnyelő. Ennek a módszernek a térbeli felbontása milliméter, az időbeli - a másodperc törtrészeinek sorrendje.
Az agyi aktivitás jeleinek fMRI segítségével történő felvételével három alany felébredt (körülbelül 200-szor) a sekély alvás szakaszában, és felkérték az utolsó álom tartalmának leírására. A jelentésekből azonosítottuk a kulcskategóriákat, amelyeket a WordNet lexical adatbázis segítségével szemantikailag hasonló kifejezések (szintetikumok) csoportjaiba egyesítettünk, és hierarchikus struktúrákba rendeztük. Az FMRI-adatokat (kilenc másodperccel az ébredés előtt) a synset szerint rendezték. A felismerési modell kiképzése érdekében ébren lévő alanyoknak az ImageNet adatbázisból képeket mutattak, amelyek megfelelnek a szinkronizálásoknak, és megvizsgálták az agyi aktivitás térképét a vizuális kéregben. Ezt követően a számítógép 60-70% -os valószínűséggel tudta megjósolni, mit lát az ember egy álomban, a különböző agyi régiók aktivitása alapján. Ez egyébként azt jelzihogy valaki a látókéreg ugyanazon területein álmodik, mint amelyeket a normál ébredéshez használnak. Éppen ezért látunk álmokat, a tudósok még nem tudják mondani.
Dmitrij Mamontov
