Поразительный метод реконструкции слов, существующих только в виде мысли в мозгу человека, продемонстрировали американские исследователи.
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
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
Ссылка на текущий документ: http://belarus.kz/aktueller/6-1/123/11971
Текущая дата: 26.12.2024