Мозговой сканер читает мысли – по крайней мере, немного
Используя сканеры мозга и искусственный интеллект, американские исследователи смогли, по крайней мере, приблизительно записать определенные типы мыслей добровольных испытуемых. Так, разработанный ими декодер смог приблизительно воспроизвести то, что происходило в голове участников в определенных экспериментальнМозговой сканер читает мысли – по крайней мере, немногоых ситуациях с помощью так называемых фМРТ-изображений, как пишет команда в журнале Nature Neuroscience.
Этот интерфейс мозг-компьютер, не требующий хирургического вмешательства, может когда-нибудь помочь людям, потерявшим способность говорить, например, в результате инсульта, надеются исследователи. Эксперты, однако, настроены скептически.
Авторы исследования из Техасского университета подчеркивают, что их технология не может быть использована для тайного чтения мыслей.
Как это работает?
Интерфейсы мозг-компьютер (BCI) основаны на принципе чтения мыслей человека через технические схемы, их обработки и перевода в движения или речь. Таким образом, парализованные люди, например, могли бы управлять экзоскелетом с помощью управления мыслями, или люди с синдромом запертого человека могли бы общаться с внешним миром. Однако многие из исследуемых в настоящее время систем требуют хирургической имплантации электродов.
В новом подходе компьютер формирует слова и предложения на основе активности мозга. Исследователи обучили этот декодер речи, заставив трех добровольцев слушать истории в течение 16 часов, пока они лежали в сканере функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). С помощью фМРТ можно увидеть изменения кровотока в областях мозга, которые, в свою очередь, являются показателем активности нейронов.
На следующем этапе испытуемым давали послушать новые истории, в то время как их мозг снова исследовали в трубке фМРТ. Обученный ранее декодер речи теперь мог создавать последовательности слов из данных фМРТ, которые, по словам исследователей, в основном правильно воспроизводили содержание услышанного.
Система не переводила информацию, записанную на фМРТ, в отдельные слова. Вместо этого она использовала корреляции, выявленные в ходе обучения, а также искусственный интеллект (ИИ), чтобы распределить измеренную активность мозга по наиболее вероятным фразам для новых историй.
Объясняя этот подход в независимой классификации, Райнер Гебель, заведующий кафедрой когнитивной нейронауки Маастрихтского университета в Нидерландах, говорит: «Центральной идеей работы было использование языковой модели ИИ для значительного сокращения числа возможных фраз, соответствующих паттерну мозговой активности».
По-прежнему несовершенно
На пресс-брифинге, посвященном исследованию, соавтор Джерри Танг проиллюстрировал результат тестов: например, по его словам, дешифратор выдал фразу «У меня еще нет водительских прав» как «Она еще даже не начала учиться водить». По словам Танга, этот пример иллюстрирует одну трудность: «Модель очень плохо справляется с местоимениями – но мы пока не знаем, в чем причина».
В целом, по словам Райнера Гебеля, декодер оказался успешным, поскольку многие выбранные фразы в новых, то есть необученных, историях содержали слова из оригинального текста или, по крайней мере, имели схожий смысл.
«Однако было и довольно много ошибок, что очень плохо для полноценного интерфейса мозг-компьютер, поскольку для критических приложений – например, для общения с запертыми пациентами – очень важно не генерировать ложные утверждения». Еще больше ошибок возникало, когда испытуемых просили самостоятельно придумать историю или посмотреть короткий анимационный немой фильм, а дешифратор просили воспроизвести события в нем.
Скептицизм среди экспертов
По мнению Гебеля, результаты представленной системы слишком слабы, чтобы использовать ее в качестве надежного интерфейса: «Я осмелюсь предсказать, что BCI на основе фМРТ (к сожалению), вероятно, останутся ограниченными исследовательской работой с небольшим количеством испытуемых – как в этом исследовании».
Кристоф Райхерт из Института нейробиологии Лейбница также настроен скептически: «Если посмотреть на примеры представленного и восстановленного текста, то быстро становится ясно, что эта техника еще далека от того, чтобы надежно генерировать «мыслительный» текст из данных мозга». Тем не менее, исследование намекает на то, что может быть возможным, если методы измерения улучшатся.
Существуют и этические проблемы: в зависимости от будущего развития событий могут потребоваться меры по защите интеллектуальной тайны, пишут сами авторы. Однако эксперименты с дешифратором показали, что и обучение, и последующее использование требуют сотрудничества со стороны испытуемых.
«Если во время декодирования они считали в уме, называли животных или думали о другой истории, процесс саботировался», - описывает Джерри Танг. Аналогично, декодер работал плохо, если модель обучалась на другом человеке.
Читайте также:
- Исследование: сладости изменяют мозг
- Магдебургские исследователи изучают тончайшие структуры мозга
- Искусство и наука объединились: последняя выставка Вайбеля
Читайте также:
Обсуждение
Самые последние новости
