Keupayaan untuk mengawal pemikiran dalam satu bentuk atau yang lain telah banyak digunakan oleh pengarang banyak novel fiksyen ilmiah. Tetapi baru-baru ini, visualisasi gambaran mental tidak lagi tergolong dalam alam fantasi.
Pada awal tahun 2000-an, menggunakan fMRI, percubaan pertama dilakukan untuk "membalikkan retinotopi" (retinotopy adalah unjuran retina yang teratur pada kawasan visual korteks serebrum). Pada mulanya, percubaan agak malu-malu: subjek ditunjukkan gambar dan secara serentak mengambil data mengenai aktiviti pelbagai kawasan otak menggunakan fMRI. Setelah mengumpulkan statistik yang diperlukan, para penyelidik cuba menyelesaikan masalah terbalik - untuk meneka apa yang dilihat oleh seseorang menggunakan peta aktiviti otak.
Dalam gambar sederhana, di mana peranan utama dimainkan oleh orientasi spasial, lokasi objek atau kategorinya, semuanya berfungsi dengan baik, tetapi masih jauh dari "telepati teknikal". Tetapi pada tahun 2008, para saintis dari Institut Neurosains di University of California di Berkeley, yang diketuai oleh profesor psikologi Jack Gallant, cuba melakukan trik ini dengan gambar. Mereka membahagikan kawasan otak yang dikaji menjadi elemen kecil - vokal (elemen 3D) - dan mengesan aktiviti mereka sementara subjek (dalam peranannya dimainkan oleh dua pengarang karya) ditunjukkan 1,750 gambar yang berbeza.
Berdasarkan data ini, para saintis membuat model komputer, yang mereka "latih" dengan menunjukkan 1000 foto lain dan menerima 1000 corak pengaktifan voxel yang berbeza sebagai output. Ternyata dengan menunjukkan 1000 foto yang sama kepada subjek dan membandingkan corak yang diambil dari otak mereka dengan yang diramalkan oleh komputer, adalah mungkin dengan ketepatan yang cukup tinggi (hingga 82%) untuk menentukan foto mana yang dilihat seseorang.
Video promosi:
Menggerakkan gambar
Pada tahun 2011, satu pasukan penyelidik yang diketuai oleh profesor Gallant yang sama dari University of California di Berkeley mencapai hasil yang lebih menarik. Dengan menunjukkan subjek 7,200 saat klip filem "latihan", para penyelidik mengkaji aktiviti berbilang vokal otak menggunakan fMRI. Tetapi di sini mereka berhadapan dengan masalah yang serius: fMRI bertindak balas terhadap penyerapan oksigen oleh tisu otak - hemodinamik, yang merupakan proses yang jauh lebih lambat daripada perubahan isyarat saraf. Tidak penting untuk mengkaji reaksi terhadap gambar pegun - foto dapat ditunjukkan selama beberapa saat, tetapi dengan video dinamik, masalah serius timbul. Oleh itu, saintis telah mencipta model dua peringkat,yang menghubungkan hemodinamik perlahan dan proses saraf persepsi visual yang cepat.
Setelah membina model komputer awal "tindak balas" otak terhadap pelbagai video, para penyelidik melatihnya menggunakan 18 juta video satu saat yang dipilih secara rawak dari YouTube. Kemudian subjek ditunjukkan filem "ujian" (selain dari "latihan"), mempelajari aktiviti otak menggunakan fMRI, dan komputer dipilih dari 18 juta seratus klip ini yang menyebabkan corak aktiviti yang paling dekat, setelah itu rata-rata gambar pada klip ini dan menghasilkan "rata-rata" hasil ". Korelasi (kebetulan) antara gambar yang dilihat oleh orang itu dan yang dihasilkan oleh komputer adalah sekitar 30%. Tetapi untuk "membaca minda" pertama ini adalah hasil yang sangat baik.
Tidur di tangan
Tetapi pencapaian penyelidik Jepun di Makmal Neurosains Institut Penyelidikan Telekomunikasi di Kyoto, Institut Sains dan Teknologi di Nara, dan Institut Teknologi Maklumat dan Komunikasi Nasional di Kyoto nampaknya jauh lebih penting. Pada bulan Mei 2013, mereka menerbitkan Neural Decoding of Visual Images semasa Sleep in Science. Ya, saintis telah belajar untuk bermimpi. Lebih tepatnya, bukan untuk melihat, tetapi untuk mengintip!
Terdapat beberapa cara untuk "melihat" apa yang berlaku di otak orang yang masih hidup. Electroencephalography (EEG) menggunakan pengukuran potensi elektrik yang lemah di permukaan kulit kepala, sementara magnetoencephalography (MEG) mencatat medan magnet yang sangat lemah. Kaedah ini membolehkan anda mengesan keseluruhan aktiviti elektrik otak dengan resolusi temporal tinggi (unit milisaat). Tomografi pelepasan positron (PET) membolehkan anda melihat aktiviti kawasan otak tertentu dengan mengesan bahan pra-suntikan yang mengandungi isotop radioaktif. Kaedah pengimejan resonans magnetik fungsional (fMRI) didasarkan pada fakta bahawa oxyhemoglobin dalam darah yang membawa oksigen ke tisu berbeza dalam sifat magnetiknya dari deoxyhemoglobin yang telah menyerah oksigen. FMRI boleh digunakan untuk melihat kawasan otak yang aktifmenyerap oksigen. Resolusi spasial kaedah ini adalah milimeter, dan temporal - urutan pecahan sesaat.
Merakam isyarat aktiviti otak menggunakan fMRI, tiga subjek terbangun (kira-kira 200 kali) pada tahap tidur cetek dan diminta untuk menerangkan isi mimpi terakhir. Kategori utama dikenal pasti dari laporan, yang, menggunakan pangkalan data leksikal WordNet, digabungkan menjadi kumpulan istilah semantik yang serupa (synset), disusun menjadi struktur hierarki. Data FMRI (sembilan saat sebelum bangun) disusun mengikut sintetis. Untuk melatih model pengiktirafan, subjek yang terjaga ditunjukkan gambar dari pangkalan data ImageNet yang sesuai dengan synset, dan peta aktiviti otak di korteks visual telah dipelajari. Setelah itu, komputer dapat meramalkan dengan kebarangkalian 60-70% apa yang dilihat seseorang dalam mimpi berdasarkan aktiviti pelbagai kawasan otak. Ini, secara kebetulan, menunjukkan bahawabahawa seseorang bermimpi menggunakan kawasan yang sama dari korteks visual yang digunakan untuk penglihatan yang normal. Itulah sebabnya mengapa kita melihat mimpi sama sekali, saintis belum dapat mengatakannya.
Dmitry Mamontov
