Учені відкрили спосіб "читання думок" людини

Американські дослідники продемонстрували дивовижний метод реконструкції слів, які існують лише як думки в людському мозку.

Техніка «читання думок», описана в публікації в журналі PLoS Biology, базується на зборі електричних сигналів, що надсилаються мозком.

Пацієнти прослуховували аудіозаписи різних слів, пристрої фіксували сигнали, що виникають у мозку, а потім, за допомогою комп'ютерної моделі, вчені реконструювали слова, що «звучать у головах» пацієнтів.

Виявляється, що кожне слово має свій унікальний набір мозкових імпульсів.

Цей метод може в майбутньому допомогти пацієнтам у комі або паралізованих станах спілкуватися з іншими.

Глибоко в мозок

Відкриття останніх років показали, що вчені наближаються до методу, який дозволить їм безпосередньо «доторкатися» до думок людей.

Учасники дослідження 2010 року, проведеного нейробіологами з Міссурі та Нью-Йорка, змогли керувати курсором на екрані комп'ютера за допомогою думок – через електроди, підключені безпосередньо до мозку. Промовляючи окремі голосні звуки беззвучно, вони переміщували курсор у потрібному напрямку.

Методика під назвою « функціональна магнітно-резонансна томографія » відкрила нові можливості — стало можливим ідентифікувати конкретні слова чи поняття, про які людина думає в певний момент, відстежуючи кровотік у мозку.

У вересні 2011 року група дослідників з Каліфорнійського університету в Берклі під керівництвом Джека Галланта взяла цей метод на озброєння.

Подумайте «А-а»

Вивчаючи закономірності кровотоку, що відповідають певним образам, що виникають у свідомості, вчені продемонстрували, як за допомогою цих закономірностей можна вгадати, про який образ чи картину думає суб'єкт, – по суті, реконструюючи ментальний «фільм», який «крутиться» в голові людини.

Тепер інший вчений з Берклі, Браян Пейслі, та його колеги пішли ще далі шляхом «реконструкції образів думок».

«Робота Джека нас багато в чому надихнула», — каже доктор Пейслі. «Питання полягало в тому, наскільки глибоко ми можемо проникнути в слухову систему людини, використовуючи той самий підхід комп’ютерного моделювання?»

Згортка ключа

Дослідники зосередилися на одній ділянці мозку – верхній скроневій звивині.

Ця частина слухової системи є однією з найбільш організованих областей мозку, що відповідає за те, що ми витягуємо певний сенс з потоку звуків, розрізняємо слова та розуміємо їх лінгвістичне значення.

Команда дослідників відстежувала хвильові сигнали від верхньої скроневої звивини у 15 хірургічних пацієнтів під час операцій з лікування епілепсії або видалення пухлин головного мозку.

Пацієнтам програвали аудіозапис, на якому різні мовці читали слова та речення.

Найскладнішим було розплутати хаотичний потік електричних імпульсів, що виникали у скроневій частці під час прослуховування аудіозапису.

За допомогою комп'ютерної моделі було створено «карту», яка вказує, які частини мозку посилають імпульси та з якою інтенсивністю, коли вухо чує звуки різних частот.

Потім пацієнтам пропонували вибір слів, і вони мали вибрати одне з них і подумати над ним.

Виявилося, що та сама комп'ютерна модель дозволяє вгадати, яке слово вибрав випробуваний.

Вченим навіть вдалося відтворити деякі слова, перетворивши записані мозкові імпульси назад у звукові хвилі згідно з комп'ютерною «картою».

Подвійний ефект

«Ця робота вбиває двох зайців одним пострілом», — каже один із авторів дослідження, професор Каліфорнійського університету в Берклі Роберт Найт. «По-перше, фундаментальна наука тепер ще глибше проникла в механізми роботи мозку».

«А з практичної точки зору, люди з вадами мовлення можуть використовувати цю технологію: коли вони не можуть говорити, вони можуть візуалізувати в уяві те, що хочуть сказати», – пояснює Найт. «Пацієнти надали нам цінну інформацію, і було б добре подякувати їм таким чином».

Однак автори звіту застерігають, що потрібно виконати багато роботи для вдосконалення техніки «читання шаблонів думок», і що пристрій, здатний розшифровувати думки, не з'явиться найближчим часом.