Nevrovitere har gjenskapt dynamiske visuelle bilder som dukket opp i hodet mens de så på tilfeldig utvalgte videoer. I fremtiden vil slik teknologi hjelpe leger å se på pasienters hallusinasjoner på skjermen, og rike eksentriske - laste opp drømmene sine til YouTube
Et fantastisk resultat ble oppnådd ved University of California i Berkeley: forsøkspersonene ble vist forskjellige videoer fra YouTube (fragmenter av filmer, trailere osv.), Mens den magnetiske resonansbildemaskinen registrerte i detalj aktiviteten til celler i forskjellige deler av den visuelle cortex. Ved hjelp av denne informasjonen kunne forskerne rekonstruere de viste rammene i farge og dynamikk (se den imponerende videoen på slutten av materialet).
Kvaliteten på disse rekonstruerte klippene kan virke uviktig for noen, men det er makeløst bedre og mer nøyaktig enn det som ble oppnådd "fra hodet" til en person i det første eksperimentet av denne typen.
Forskerne, som opprettet det nye programmet for anerkjennelse av mentale bilder, tok selv svinger som eksperimentelle fag, siden de måtte tilbringe mange timer av gangen inne i tomografen.
Til å begynne med registrerte forskerne et bilde av hjerneaktivitet mens de så på en rekke trailere med Hollywood-filmer. Biologer har bygget en 3D datamaskinmodell av hjernen med grupper av celler (voxels) og registrert hvordan hver voxel reagerer på endringer i form og bevegelse av objekter på skjermen. Dermed var det mulig å oppnå en grov samsvar mellom visuell informasjon og prosessen med å behandle den i hjernebarken.
For å teste og finjustere algoritmen, matet forskere ham tusenvis av timer fra millioner av tilfeldig tatt videoer fra den samme YouTube-tjenesten, og fikk motsatt resultat - en simulert hjerneaktivitet som ville bli observert hvis en person så på disse videoene.
Rammer fra videoene, og til høyre - de er de samme, men hentet fra observatørens hode
Salgsfremmende video:
Til slutt ble algoritmen omgjort igjen. Da folk så en testvideo i en tomograf, hentet datamaskinen 100 klipp fra nettet, noe som mest sannsynlig ville føre til et slikt bilde av celleaktivitet. Deretter, sekund for sekund, blandet programmet rammer fra disse klippene, og fikk en uskarpt resulterende film, som falt godt sammen med det personen observerte i virkeligheten.
(Detaljer om eksperimentet finner du i en artikkel i Current Biology og en pressemelding fra universitetet.)
"Slik åpner vi et vindu til kinoen som går i tankene våre," sier medforfatter Jack Gallant. Forresten, Gallant er kjent for oss fra sin erfaring med anerkjennelse ved hjelp av hjerneskanning av de sett fotografiene.
Forskere forklarer hvorfor sinnegjenkjenning ved bruk av magnetisk tomografi er vanskelig å implementere. Et av problemene er at skanneren registrerer endringer i blodstrømmen gjennom cortex, og de forekommer mye tregere enn nervesignaler endres.
Det er derfor tidligere et slikt triks bare kunne utføres med statiske bilder. "Vi løste dette problemet ved å lage en totrinns modell som separat beskriver nerveceller og blodstrømssignaler," sier Shinji Nishimoto, hovedforfatter av studien.
Det kan ta et tiår før den nye teknologien praktisk brukes. Men allerede i denne rå formen er den i stand til å hjelpe nevrofysiologer bedre å forstå hva som skjer i det menneskelige hodet.
Leonid Popov
