Nevroznanstveniki so med gledanjem naključno izbranih videoposnetkov poustvarili dinamične vizualne slike, ki so se pojavile v glavi. V prihodnosti bo takšna tehnologija zdravnikom pomagala opazovati pacientove halucinacije na zaslonu in bogate ekscentrike - svoje sanje prenašati na YouTube
Fantastičen rezultat je bil dosežen na kalifornijski univerzi v Berkeleyju: subjektom so bili prikazani različni videoposnetki z YouTuba (fragmenti filmov, napovednikov itd.), Magnetni resonančni posnetek pa je podrobno zapisal aktivnost celic v različnih delih vidne skorje. S pomočjo teh informacij so znanstveniki lahko rekonstruirali gledane okvirje v barvi in dinamiki (glejte impresivno video na koncu gradiva).
Kakovost teh obnovljenih posnetkov se nekaterim morda zdi nepomembna, vendar je neprimerljivo boljša in natančnejša od tistega, kar je bilo pridobljeno "iz glave" človeka v prvem tovrstnem poskusu.
Znanstveniki, ki so ustvarili nov program za prepoznavanje miselnih podob, so se spremenili v vlogo eksperimentalnih oseb, saj so morali v tomografu preživeti več ur naenkrat.
Za začetek so raziskovalci posneli sliko možganske aktivnosti med gledanjem številnih napovednikov hollywoodskih filmov. Biologi so zgradili 3D računalniški model možganov s skupinami celic (voxel) in posneli, kako se vsak voxel odziva na spremembe v obliki in gibanje predmetov na zaslonu. Tako je bilo mogoče dobiti grobo ujemanje vizualnih informacij in procesa njegove obdelave v možganski skorji.
Za preizkušanje in natančno nastavitev algoritma so ga znanstveniki na tisoče ur hranili iz milijonov naključno posnetih videoposnetkov iste storitve YouTube, pri čemer so dobili nasproten rezultat - simulirano možgansko aktivnost, ki bi jo opazili, če bi človek gledal te video posnetke.
Okvirji iz videoposnetkov, in na desni - so isti, vendar vzeti iz glave opazovalca
Promocijski video:
Končno je bil algoritem spet obrnjen. Ko so si ljudje ogledali testni videoposnetek v tomografu, je računalnik iz spleta pobral 100 posnetkov, ki najverjetneje povzročijo prav takšno sliko aktivnosti celic. Nato je drugič za drugim program pomešal kadre iz teh posnetkov, pri čemer je nastal zamegljen film, ki se je dobro ujemal s tistim, kar je oseba opazila v resnici.
(Podrobnosti o poskusu so na voljo v članku v Current Biology in univerzitetnem sporočilu za javnost.)
"Tako odpremo okno v kino, ki nam gre v mislih," pravi soavtor Jack Gallant. Mimogrede, Gallant nam je znan po svojih izkušnjah s prepoznavanjem s pomočjo možganskega skeniranja vidnih fotografij.
Znanstveniki pojasnjujejo, zakaj je prepoznavanje uma z magnetno tomografijo težko izvedljivo. Ena od težav je, da skener registrira spremembe v pretoku krvi skozi skorjo in se pojavljajo veliko počasneje, kot se spreminjajo živčni signali.
Zato je bilo prej takšen trik mogoče izvesti le s statičnimi slikami. "To težavo smo rešili tako, da smo ustvarili dvostopenjski model, ki ločeno opisuje živčne celice in signale krvnega pretoka," pravi Shinji Nishimoto, glavni avtor študije.
Morda bo trajalo desetletje, da se nova tehnologija praktično uporabi. Toda že v tej surovi obliki lahko nevrofiziologi pomagajo bolje razumeti, kaj se dogaja v človeški glavi.
Leonid Popov