Neurovědci znovu vytvořili dynamické vizuální obrazy, které se objevily v hlavě při sledování náhodně vybraných videí. V budoucnu tato technologie pomůže lékařům sledovat halucinace pacientů na obrazovce a bohaté excentry - nahrát své sny na YouTube
Fantastický výsledek byl dosažen na University of California v Berkeley: předmětům byly ukázány různá videa z YouTube (fragmenty filmů, upoutávky atd.), Zatímco zobrazovač magnetické rezonance podrobně zaznamenával aktivitu buněk v různých částech vizuální kůry. Na základě této informace byli vědci schopni rekonstruovat prohlížené snímky barevně a dynamicky (viz působivé video na konci materiálu).
Kvalita těchto rekonstruovaných klipů se pro některé může zdát nevýznamná, ale je nesrovnatelně lepší a přesnější než to, co bylo získáno „z hlavy“osoby při prvním experimentu tohoto typu.
Vědci, kteří vytvořili nový program pro rozpoznávání mentálních obrazů, se střídali jako experimentální předměty, protože museli uvnitř tomografu strávit mnoho hodin najednou.
Na začátku vědci zaznamenali obrázek mozkové aktivity při sledování řady upoutávek hollywoodských filmů. Biologové vytvořili 3D počítačový model mozku se skupinami buněk (voxely) a zaznamenali, jak každý voxel reaguje na změny tvaru a pohybu objektů na obrazovce. Bylo tak možné získat hrubou shodu mezi vizuální informací a procesem jejího zpracování v mozkové kůře.
Aby otestovali a doladili algoritmus, vědci mu nakrmili tisíce hodin z milionů náhodně pořízených videí ze stejné služby YouTube a získali opačný výsledek - simulovanou mozkovou aktivitu, která by byla pozorována, pokud by někdo sledoval tato videa.
Rámy z videí a napravo - jsou stejné, ale převzaty z hlavy pozorovatele
Propagační video:
Nakonec byl algoritmus opět obrácen. Když lidé sledovali testovací video v tomografu, počítač zachytil 100 klipů z webu, které s největší pravděpodobností způsobily jen takový obrázek buněčné aktivity. Poté, za vteřinou, program smíchal snímky z těchto klipů a získal rozmazaný výsledný film, který se dobře shodoval s tím, co člověk ve skutečnosti pozoroval.
(Podrobnosti o experimentu jsou uvedeny v článku Aktuální biologie a v tiskové zprávě univerzity.)
"Tímto způsobem otevíráme okno do kina, které je v naší mysli," říká spoluautor Jack Gallant. Mimochodem, Gallant je nám znám z jeho zkušeností s rozpoznáváním pomocí mozkového skenování viděných fotografií.
Vědci vysvětlují, proč je obtížné implementovat rozpoznávání mysli pomocí magnetické tomografie. Jedním z problémů je to, že skener registruje změny průtoku krve kůrou a dochází k nim mnohem pomaleji, než se mění nervové signály.
Proto dříve mohl být takový trik proveden pouze se statickými obrázky. „Tento problém jsme vyřešili vytvořením dvoustupňového modelu, který samostatně popisuje signály nervových buněk a krevního toku,“říká Shinji Nishimoto, hlavní autor studie.
Může trvat až deset let, než bude nová technologie prakticky použita. Ale již v této syrové formě dokáže neurofyziologům lépe porozumět tomu, co se děje v lidské hlavě.
Leonid Popov