Neirozinātnieki ir atjaunojuši dinamiskus vizuālos attēlus, kas parādījās galvā, skatoties nejauši atlasītus videoklipus. Nākotnē šāda tehnoloģija palīdzēs ārstiem novērot pacientu halucinācijas uz ekrāna, un bagātīgie ekscentri - augšupielādēt savus sapņus vietnē YouTube
Kalifornijas universitātē Bērklijā tika iegūts fantastisks rezultāts: subjektiem tika parādīti dažādi video no YouTube (filmu fragmenti, piekabes utt.), Savukārt magnētiskās rezonanses attēlveidošanas mašīna sīki reģistrēja šūnu darbību dažādās redzes garozas daļās. Izmantojot šo informāciju, zinātnieki spēja rekonstruēt apskatītos kadrus krāsā un dinamikā (skat. Iespaidīgo video materiāla beigās).
Dažiem var šķist, ka šo atkopto klipu kvalitāte ir nesvarīga, taču tā ir nesalīdzināmi labāka un precīzāka nekā tā, kas tika iegūta no cilvēka “pirmajā galvā” šāda veida eksperimentā.
Zinātnieki, kas izveidoja jauno garīgo attēlu atpazīšanas programmu, paši rīkojās kā eksperimenta objekti, jo viņiem tomogrāfā bija jāpavada daudzas stundas vienlaikus.
Sākumā pētnieki ierakstīja smadzeņu aktivitātes attēlu, skatoties vairākus Holivudas filmu treilerus. Biologi ir izveidojuši smadzeņu 3D datora modeli ar šūnu grupām (vokseļiem) un reģistrējuši, kā katrs vokselis reaģē uz ekrāna esošo objektu formas un kustības izmaiņām. Tādējādi bija iespējams iegūt aptuvenu atbilstību starp vizuālo informāciju un tās apstrādes procesu smadzeņu garozā.
Lai pārbaudītu un precīzi noregulētu algoritmu, zinātnieki viņu baroja tūkstošiem stundu no miljoniem nejauši uzņemtu video no tā paša YouTube pakalpojuma, saņemot pretēju rezultātu - simulētu smadzeņu darbību, kas tiktu novērota, ja cilvēks skatītos šos video.
Kadri no video, un labajā pusē - tie ir vienādi, bet ņemti no novērotāja galvas
Reklāmas video:
Visbeidzot, algoritms atkal tika mainīts. Kad cilvēki skatījās testa video tomogrāfā, dators no tīmekļa izņēma 100 klipus, kas, visticamāk, radīja tieši tādu šūnu darbības attēlu. Pēc tam, sekundi pēc sekundes, programma sajauc kadrus no šiem klipiem, iegūstot neskaidru filmu, kas labi sakrita ar to, ko persona novēroja patiesībā.
(Sīkāka informācija par eksperimentu atrodama rakstā Current Biology un universitātes paziņojumā presei.)
"Tas ir veids, kā mēs atveram logu kino, kas mums ienāk prātā," saka līdzautors Džeks Gallants. Starp citu, Gallants mums ir pazīstams pēc pieredzes ar atpazīšanu, smadzenes skenējot redzētās fotogrāfijas.
Zinātnieki izskaidro, kāpēc ir grūti īstenot prāta atpazīšanu, izmantojot magnētisko tomogrāfiju. Viena no problēmām ir tā, ka skeneris reģistrē izmaiņas asins plūsmā caur garozu, un tās notiek daudz lēnāk, nekā mainās nervu signāli.
Tāpēc iepriekš šādu triku varēja veikt tikai ar statiskiem attēliem. “Mēs atrisinājām šo problēmu, izveidojot divpakāpju modeli, kas atsevišķi apraksta nervu šūnas un asins plūsmas signālus,” saka pētījuma galvenā autore Shinji Nishimoto.
Jaunās tehnoloģijas praktiska piemērošana var prasīt desmit gadus. Bet jau šajā neapstrādātajā formā tas var palīdzēt neirofiziologiem labāk izprast, kas notiek cilvēka galvā.
Leonīds Popovs