Schopnost ovládat myšlenky v té či oné podobě byla široce využívána autory četných sci-fi románů. V poslední době však vizualizace mentálních obrazů přestává patřit k říši fantazie.
Na začátku roku 2000 byl fMRI použit k prvním pokusům o „reverzní retinotopii“(retinotopie je uspořádaná projekce sítnice na vizuální oblast mozkové kůry). Zpočátku byly pokusy spíše plaché: subjekty byly zobrazeny obrázky a současně pomocí fMRI snímaly údaje o aktivitě různých oblastí mozku. Poté, co shromáždili potřebné statistiky, se vědci pokusili vyřešit inverzní problém - uhodnout, na co se člověk dívá pomocí mapy mozkové aktivity.
Na jednoduchých obrázcích, kde hlavní roli hrála prostorová orientace, umístění objektů nebo jejich kategorie, všechno fungovalo celkem dobře, ale stále to bylo daleko od „technické telepatie“. Ale v roce 2008 se vědci z Neurovědy na Kalifornské univerzitě v Berkeley, vedené profesorem psychologie Jackem Gallantem, pokusili udělat tento trik s fotografiemi. Rozdělili studovanou oblast mozku na malé prvky - voxely (3D prvky) - a sledovali jejich aktivitu, zatímco předměty (ve své roli hráli dva autoři práce) byly zobrazeny 1750 různých fotografií.
Na základě těchto údajů vědci vytvořili počítačový model, který „vyškolili“tím, že zobrazili 1000 dalších fotografií a jako výstup obdrželi 1000 různých vzorů aktivace voxelu. Ukázalo se, že ukázáním stejných 1000 fotografií subjektům a porovnáním vzorců odebraných z jejich mozků s těmi, které předpovídal počítač, je možné s poměrně vysokou přesností (až 82%) určit, na kterou fotografii se osoba dívá.
Propagační video:
Pohyblivé obrázky
V roce 2011 tým vědců vedený stejným profesorem Gallantem z University of California v Berkeley dosáhl výrazně zajímavějších výsledků. Vědci studovali aktivitu více než 200 mozkových voxelů pomocí fMRI tím, že ukázali subjektům 7 200 sekund filmových klipů "školení". Zde však čelí vážnému problému: fMRI reaguje na absorpci kyslíku mozkovými tkáněmi - hemodynamika, což je mnohem pomalejší proces než změny nervových signálů. Nezáleží na studiu reakcí na statické obrázky - fotografii lze zobrazit na několik sekund, ale s dynamickými videi se objevují vážné problémy. Vědci proto vytvořili dvoustupňový model,který spojuje pomalou hemodynamiku a rychlé nervové procesy vizuálního vnímání.
Po vytvoření počátečního počítačového modelu mozkové „reakce“na různá videa ji vědci vyškolili pomocí 18 milionů jednosekundových videí náhodně vybraných z YouTube. Poté byly předmětům ukázány „testovací“filmy (jiné než „tréninkové“), studující mozkovou aktivitu pomocí fMRI, a počítač vybraný z těchto 18 milionů sto klipů, které způsobily nejbližší strukturu aktivity, poté průměroval obraz na těchto klipech a vytvořil „průměr“výsledek . Korelace (náhoda) mezi obrazem, který člověk vidí, a obrazem, který generuje počítač, byla asi 30%. Ale pro první „čtení mysli“je to velmi dobrý výsledek.
Spát v ruce
Avšak úspěchy japonských vědců v Neurovědecké laboratoři Telekomunikačního výzkumného ústavu v Kjótu, Institutu vědy a techniky v Nara a Národního institutu informačních a komunikačních technologií v Kjótu se zdají být mnohem významnější. V květnu 2013 vydali během spánku ve vědě neurální dekódování vizuálních obrazů. Ano, vědci se naučili snít. Přesněji, ne vidět, ale špehovat!
Existuje několik způsobů, jak „vidět“, co se děje v mozku živého člověka. Elektroencefalografie (EEG) využívá měření slabých elektrických potenciálů na povrchu pokožky hlavy, zatímco magnetoencefalografie (MEG) zaznamenává velmi slabá magnetická pole. Tyto metody umožňují sledovat celkovou elektrickou aktivitu mozku s vysokým časovým rozlišením (jednotky milisekund). Pozitronová emisní tomografie (PET) vám umožňuje sledovat aktivitu určitých oblastí pracovního mozku sledováním předběžně injikovaných látek obsahujících radioaktivní izotopy. Funkční zobrazování magnetickou rezonancí (fMRI) je založeno na skutečnosti, že oxyhemoglobin v krvi, který přenáší kyslík do tkání, se liší svými magnetickými vlastnostmi od deoxyhemoglobinu, který se již vzdal kyslíku. FMRI lze použít k vidění aktivních oblastí mozkuabsorbující kyslík. Prostorové rozlišení této metody je milimetry a časová - řádu zlomků sekundy.
Zaznamenávání signálů mozkové aktivity pomocí fMRI, tři subjekty byly probuzeny (asi 200krát) ve stádiu mělkého spánku a požádány, aby popsaly obsah posledního snu. Klíčové kategorie byly identifikovány ze zpráv, které byly pomocí lexikální databáze WordNet sloučeny do skupin sémanticky podobných termínů (synsety), uspořádaných do hierarchických struktur. Data FMRI (devět sekund před probuzením) byla tříděna podle synsetu. Pro trénink rozpoznávacího modelu byly probuzeným subjektům zobrazeny obrázky z databáze ImageNet odpovídající synsetům a byla studována mapa mozkové aktivity ve vizuální kůře. Poté byl počítač schopen předpovědět s pravděpodobností 60–70%, co člověk vidí ve snu na základě činnosti různých mozkových oblastí. To mimochodem naznačuje, žeže člověk sní o použití stejných oblastí zrakové kůry, které se používají pro normální probuzení. To je důvod, proč vidíme sny vůbec, vědci zatím nemohou říct.
Dmitrij Mamontov