Компьютер научился читать мысли людей

Авторы исследования могут предугадать, что человек сейчас видит — на основе деятельности нейронов, считываемой с помощью вживлённых в мозг электродов. Учёные обнаружили, что декодирование мыслей человека, впервые увидевшего изображение, происходит в течение долей секунды.

Новые результаты могут однажды помочь немым пациентам или людям, у которых есть проблемы с общением, выражать свои мысли. Об этом заявил нейролог из Университета Вашингтона в Сиэтле, Раджеш Рао. «Клинически это означает, что можно создать механизм общения с парализованными, пережившими инсульт пациентами и другими людьми, "запертыми внутри себя"», — сказал Рао.

Чтение мыслей

В последние годы учёные добились значительных успехов в расшифровке человеческих мыслей. Так, в 2011 году исследователи смогли перевести электроэнцефалограмму в видео, которое люди в это время смотрели. В 2014 году двое учёных обменялись мыслями с помощью соединённых вместе мозгов. В других исследованиях было показано, что компьютеры могут «видеть» наши сны, используя для анализа мозговую активность.

Рао и коллеги тоже захотели побыть в тренде. Они попросили людей, страдающих серьёзными случаями эпилепсии, которым в височные доли были имплантированы электроды, поучаствовать в эксперименте по декодированию мыслей. (Пациентам всего неделю как вживили электроды в височные доли, чтобы врачи смогли определить место расположения источника припадков).

«Им и так бы вживили электроды, так что мы лишь дали им несколько дополнительных заданий во время их пребывания в больнице. Всё равно здесь им нечем заняться», — сказал автор исследования доктор Джефф Ожеманн, нейрохирург Медицинского центра Университета Вашингтона. Височные доли также отвечают за сенсорное восприятие, вроде визуализации и узнавания образов, которые видит человек.

Рао, Ожеман и их коллеги дали участникам исследования смотреть на быстро сменяющие друг друга картинки на экране. Это были изображения лиц и домов. Кроме того, там было несколько пустых изображений. Пациентам надлежало следить за появлением изображения перевёрнутого дома.

Электроды были подсоединены к программе, которая способна была анализировать по тысяче мозговых сигналов в секунду, определяя, какой сигнал бы означал, что человек смотрит на дом, а какой — на лицо. Для первых двух третей изображений компьютер определил, что «так выглядит сигнал мозга человека, который смотрит на изображение дома». Для оставшейся одной трети компьютер с вероятностью 96% смог определить, на что именно смотрит человек.  Об этом учёные сообщили 21 января в статье в журнале PLOS Computational Biology. Что интересно, компьютер смог выполнить задачу в тот 20-миллисекундный отрезок времени, пока человек смотрел на изображение.

Сложный процесс

Оказалось, что в зависимости от того, на что смотрит человек, — на лицо или изображение дома — активизируются разные группы нейронов. Кроме того, оказалось, что компьютеру для расшифровки нужно два типа мозговых сигналов: событийно-обусловленный потенциал и широкополосное изменение спектра. Первое — это характерный зубец на электроэнцефалограмме, означающий реакцию мозга на любой стимул. Второе означает изменение электрической активности в определённой зоне мозга.

Позволив исследователям в режиме настоящего времени определить, какая часть мозга отвечает на определённый стимул, новая методика открыла двери для тотальной картографии деятельности человеческого мозга.

Материалы по теме:

Мы решили учить айтишников визуальному мышлению, и вот что получилось

Создан первый автомобиль, управляемый силой мысли

Когда «умных» машин будет больше, чем «умных» людей?

Лаборатория в Лондоне спасет нас от губительного влияния технологий

Люди-киборги могут изменить будущее медицины

Видео по теме: