С помощью магнитно-резонансной томографии нейробиологи все ближе подбираются к нашим мыслям

Способ "чтения мыслей", описанный в публикации журнала PLoS Biology основан на сборе электрических сигналов, посылаемых мозгом.

Пациенты прослушивали аудиозапись различных слов, приборы фиксировали возникающие в мозгу сигналы, и затем с помощью компьютерной модели ученые реконструировали слова, "звучавшие в голове" пациентов.

Выяснилось, что каждому слову соответствует свой уникальный набор мозговых импульсов.

Этот метод в будущем может помочь находящимся в коме или парализованным больным общаться с окружающими.

Вглубь мозга

Открытия последних лет показали, что ученые все ближе подбираются к методу, который позволит им напрямую "подключиться" к человеческим мыслям.

Участники исследования, проведенного в 2010 году нейробиологами из Миссури и Нью-Йорка, смогли управлять курсором на экране компьютера силой мысли - через электроды, подключенные напрямую к мозгу. Произнося "про себя", в мыслях, отдельные гласные, они двигали курсор в нужном направлении.

Метод, названный "функциональной магнитно-резонансной томографией", открыл новые перспективы - оказалось возможно через отслеживание кровотока мозга идентифицировать конкретные слова или понятия, о которых в этот момент думает человек.

В сентябре 2011 группа исследователей калифорнийского университета Беркли во главе с Джеком Галлантом взяла этот метод на вооружение.

Подумайте "А-а"

Изучив маршруты кровотока, которые соответствуют конкретным образам, возникающим в сознании, ученые продемонстрировали, как схемы этих маршрутов позволяют угадать, о каком образе или картинке думает испытуемый - по сути, реконструировать мысленное "кино", которое "крутится" в голове человека.

Теперь еще один ученый из Беркли, Брайан Пейсли, вместе с коллегами пошел еще дальше по пути "реконструкции мыслеобразов".

"Нас во многом вдохновила работа Джека, - говорит доктор Пейсли. - Был лишь один вопрос - как глубоко можно проникнуть в слуховую систему человека, используя тот же способ компьютерного моделирования?"

Ключевая извилина

Исследователи сосредоточили внимание на одном участке мозга - верхней височной извилине.

Эта часть слуховой системы - один из самых высокоорганизованных участков мозга, ответственный за то, что мы извлекаем из потока звуков некий смысл, различаем слова и понимаем их лингвистическое значение.

Команда экспериментаторов отследила волновые сигналы верхней височной извилины у 15 хирургических пациентов во время операций по лечению эпилепсии или удалению опухолей мозга.

Пациентам проигрывали аудиозапись, на которой различные дикторы зачитывали слова и предложения.

Самым сложным оказалось распутать хаотический поток электроимпульсов, возникших в височной доле при прослушивании аудиозаписи.

При помощи компьютерной модели была составлена "карта" с указанием, какие участки мозга и с какой интенсивностью посылают импульсы, когда ухо слышит звуки на различных частотах.

Затем пациентам дали на выбор ряд слов, из которых надо было выбрать одно и подумать о нем.

Оказалось, что та же компьютерная модель позволяет угадать, какое именно слово выбрал испытуемый.

Ученым удалось даже воссоздать некоторые слова, преобразовав зафиксированные мозговые импульсы обратно в звуковые волны согласно компьютерной "карте".

Двойной эффект

"Эта работа позволяет убить двух зайцев, - говорит один из авторов исследования, профессор университета Беркли Роберт Найт. - Во-первых, фундаментальная наука теперь проникла еще глубже в механизмы работы мозга".

"А с прикладной точки зрения, люди с нарушениями речи, возможно, смогут пользоваться этой технологией: когда они не могут говорить, то будут представлять в своих мыслях то, что они хотят сказать, - объясняет Найт. - Пациенты дали нам ценную информацию, и было бы хорошо отблагодарить их таким образом".

Авторы отчета предостерегают, однако, что предстоит огромная работа по усовершенствованию техники "чтения мыслеобразов", и прибор, расшифровывающий мысли, появится еще не скоро.

Джейсон Палмер
ВВС
1 февраля 2012