Inne
Na pomysł poszukiwania sposobu czytania w myślach wpadło dwóch amerykańskich badaczy - neurolog Jack Gallant i psycholog Kendrick Kay. Na początku postanowili oni sprawdzić, czy aktywność mózgu można przypisać do konkretnego obrazka oglądanego przez badaną osobę. By to zbadać, naukowcy przeprowadzili eksperyment na samych sobie. Najpierw obejrzeli 1750 czarno-białych fotografii przedstawiających dowolnie wybrane fragmenty otaczającego nas świata - przedmioty, zwierzęta, rośliny, ludzi itd. W czasie, kiedy patrzyli na te obrazy, urządzenia do funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) rejestrowały aktywność ich kory wzrokowej.
W jaki sposób się to odbywa? Obraz skanu z fMRI odwzorowuje mózg trójwymiarowo za pomocą tzw. voxeli. Są to przestrzenne piksele - każdy z nich to najmniejszy punkt, z jakich składa się trójwymiarowy obraz. Rejestrując te obrazy, naukowcy uzyskali mapy działania kory wzrokowej. Miały one zostać wykorzystane do przyszłych porównań.
Badaczu, zbadaj się sam
Teraz przyszedł czas na decydującą fazę doświadczenia - odcyfrowywanie obrazu uzyskanego za pomocą fMRI. Tym razem naukowcy obejrzeli zestaw 120 fotografii. Jak poprzednio, za każdym razem identyczną metodą rejestrowano aktywność ich kory wzrokowej. Ponieważ w zapisach pojawiało się wiele szumu - dodatkowych, nieistotnych informacji - ten fragment eksperymentu powtórzono aż 13 razy. Następnie za pomocą skomplikowanych algorytmów komputerowo porównywano nowe zapisy z tymi uzyskanymi w pierwszym etapie doświadczenia. W pierwszym zbiorze odnajdowano stary zapis najbardziej przypominający ten nowy. I właśnie w ten sposób, wychodząc od skanu pracy mózgu, próbowano odnaleźć obraz oglądany przez badaną osobę.
Mózg bez tajemnic
Czy niezwykły eksperyment się powiódł? Okazało się, że tak. W przypadku pierwszego z badanych skuteczność doświadczenia - czyli właściwe odczytanie skanu aktywności mózgu i połączenie go z obrazkiem - wynosiła nawet 92 proc. Co oznacza, że aż w 9 przypadkach na 10 za pomocą badania mózgu zdołano ustalić, co naukowiec naprawdę widział!
Aby jeszcze dokładniej przetestować możliwości swojej metody, uczeni przeprowadzili dodatkowe doświadczenia. Mianowicie sprawdzili, czy jeśli w drugiej fazie eksperymentu badany zobaczy obrazek tylko raz, to zapis pracy jego mózgu również da się poprawnie zinterpretować? Okazało się, że - choć to trudniejsze - jest to możliwe, co prawda tylko w 32 - 51 proc. przypadków.
Co ciekawe, w kolejnych próbach ustalono, że upływ czasu pomiędzy zarejestrowaniem pierwszego zbioru pomiarów do porównań a kolejnymi eksperymentami nie ma wielkiego znaczenia. Okazało się, że po dwóch miesiącach skuteczność metody jest w dalszym ciągu bardzo wysoka - 82 proc. poprawnych identyfikacji. Po upływie ponad roku przeprowadzono kolejną próbę, tym razem jedynie na 12 obrazach i uzyskano 100 proc. poprawnych odpowiedzi.
Szumy precz
Badacze sprawdzili też, dlaczego część prób identyfikacji widzianego obrazu na podstawie analizy zapisu aktywności mózgu kończy się niepowodzeniem. Kiedy porównali obrazy mylnie wskazane przez program z tymi, które rzeczywiście oglądał w danym przypadku badany, okazało się, że są one… podobne. A to znaczy, że zasada, na której opiera się eksperyment, jest słuszna. Potrzebne jest jednak dopracowanie metody oddzielania szumów od rzeczywistych informacji podczas interpretacji obrazu z fMRI.
Czy eksperyment ten oznacza, że możliwe stało się czytanie w myślach? Badania amerykańskich psychologów i neurologów to dopiero pierwszy w tym kierunku. Mimo to naukowcy już teraz widzą dla swojego odkrycia wiele zastosowań praktycznych. Kiedy bowiem zbudujemy urządzenie, które potrafi w dowolnym momencie zrekonstruować bodźce wizualne przetwarzane przez mózg, będzie można badać ukryte procesy umysłowe każdego człowieka. W ten sposób droga do naszych wyobrażeń, a nawet snów stanie przed nauką otworem.
Jeśli jednak uczeni z Berkeley chcą rzeczywiście skonstruować urządzenie, które będzie mogło oglądać myśli, muszą sprostać jeszcze wielu wyzwaniom. Ostatni krok to znalezienie sposobu, by rekonstruować dowolny obraz oglądany przez badaną osobę, a nie tylko ten, który należy do znanego, określonego wcześniej zbioru. Magia? Nie - nauka!