Невролозите са пресъздали динамични визуални образи, които се появяват в главата, докато гледат произволно подбрани видеоклипове. В бъдеще подобна технология ще помогне на лекарите да наблюдават халюцинациите на пациентите на екрана, а богатите ексцентрици - да качват мечтите си в YouTube
Фантастичен резултат беше получен в Калифорнийския университет в Бъркли: на участниците бяха показани различни видеоклипове от YouTube (фрагменти от филми, трейлъри и др.), Докато машината за магнитно резонансно отчитане подробно активността на клетките в различни части на зрителната кора. Използвайки тази информация, учените успяха да реконструират гледаните кадри по цвят и динамика (вижте впечатляващото видео в края на материала).
Качеството на тези възстановени клипове може да изглежда маловажно за някои, но е несравнимо по-добро и по-точно от това, което е получено „от главата“на човек в първия експеримент от този тип.
Учените, които създадоха новата програма за разпознаване на ментални образи, сами се превръщаха в ролята на експериментални субекти, тъй като трябваше да прекарат много часове в томографа.
Като начало изследователите записаха картина на мозъчната активност, докато гледаха редица трейлъри на холивудски филми. Биолозите са изградили 3D компютърен модел на мозъка с групи клетки (воксели) и са записали как всеки воксел реагира на промените във формата и движението на обекти на екрана. По този начин беше възможно да се получи груба кореспонденция между визуалната информация и процеса на нейната обработка в мозъчната кора.
За да изпробват и прецизират алгоритъма, учените му подадоха хиляди часове от милиони произволно направени видеоклипове от същата услуга YouTube, получавайки обратен резултат - симулирана мозъчна дейност, която би се наблюдавала, ако човек гледа тези видеоклипове.
Кадри от видеоклиповете, а отдясно - те са същите, но взети от главата на наблюдателя
Промоционално видео:
Накрая алгоритъмът отново се обърна. Когато хората гледаха тестово видео в томограф, компютърът взе 100 клипа от мрежата, които най-вероятно причиняват точно такава картина на активността на клетките. След това, втора по секунда, програмата смесва кадри от тези клипове, като се получава размазан получен филм, който съвпада добре с това, което човекът наблюдава в реалността.
(Подробности за експеримента можете да намерите в статия в Current Biology и университетско прессъобщение.)
„Ето как отваряме прозорец към киното, който върви в съзнанието ни“, казва съавторът Джак Галант. Между другото, Галант ни е познат от опита си с разпознаване чрез мозъчно сканиране на видяните фотографии.
Учените обясняват защо разпознаването на ума с помощта на магнитна томография е трудно осъществимо. Един от проблемите е, че скенерът регистрира промени в притока на кръв през кората и те протичат много по-бавно, отколкото се променят нервните сигнали.
Ето защо по-рано подобен трик можеше да се извърши само със статични снимки. „Решихме този проблем, като създадохме двуетапен модел, който отделно описва нервните клетки и сигналите за кръвния поток“, казва Шинджи Нишимото, водещ автор на изследването.
Може да отнеме десетилетие, за да се приложи практически новата технология. Но вече в тази сурова форма той е в състояние да помогне на неврофизиолозите по-добре да разберат какво се случва в човешката глава.
Леонид Попов