Wyniki pochodzą z dwóch badań, które opisano w piśmie “NeuroImage”. Wskazują one, że maszyny mogą już “wniknąć” do ludzkiego mózgu, tak by zobaczyć obrazy, które oglądają badani niemalże w tym samym czasie.
Zdaniem naukowców, takie badania pozwalają lepiej zrozumieć funkcjonowanie ludzkiego mózgu.
– To miło, że możemy “zobaczyć”, co akurat ogląda badana osoba na podstawie danych z jej mózgu, jednak sądzimy, że badania mają o wiele większy potencjał, m.in. zrozumienia dynamiki percepcji – mówi Marieke van de Nieuwenhuijzen, współautor badania.
Mózgi
W pierwszym badaniu, naukowcy wykorzystali funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) do rejestrowania aktywności kory wzrokowej, obszaru mózgu, który przetwarza informacje wizualne, w czasie gdy uczestnicy badania oglądania odręcznie pisane znaki: B, R, A, I, N i S.
Przez dostarczanie tych danych do modeli matematycznych, naukowcy byli w stanie “nauczyć” urządzenie, które wzory aktywności mózgu korespondują z danymi znakami.
Przeszkolony model następnie testowano na pozostałych danych. System samodzielnie odtwarzał litery na podstawie aktywności mózgu. I zrobił to z ogromnym powodzeniem.
Śledzenie informacji
W drugim badaniu, van de Nieuwenhuijzen i współpracownicy wykorzystali magnetoencefalografię (MEG), by nagrywać aktywność mózgu, podczas gdy badani oglądali różne obrazy.
Dane były następnie wykorzystywane do opracowania modelu matematycznego, jak rozróżniać wzory aktywności zachodzących w mózgu około 100 milisekund po tym, jak pokazano im obraz. Model był w stanie określić z dużą dokładnością, jaki obraz widzieli badani.
System wykrywał niewielkie zmiany pola magnetycznego w mózgu, spowodowane przez aktywność elektryczną neuronów. W przeciwieństwie do fMRI, może odróżnić zmiany w mózgu występujące zaledwie kilka milisekund po sobie.
Naukowcy byli w stanie dokładnie określić, kiedy postrzegane informacje wizualne są przetwarzane w mózgu i w jaki sposób ta informacja dalej ewoluuje.
“We klasyfikacji, do której kategorii bodziec postrzegany bodziec należy, a my możemy śledzić Spatiotemporal dynamikę zaangażowania różnych obszarach mózgu, gdy postrzega różne kategorie bodźców,” van Gerven powiedział.
Zrozumienie mózgu
Badania tego typu mogą prowadzić do lepszego zrozumienia, w jaki sposób mózg postrzega i rozumie otaczający świat. Ludzki układ wzrokowy składa się z kilku ściśle powiązanych obszarów wizualnych. Naukowcy próbują budować modele i przewidywać, jak mózg reaguje na to, co widzi.
Od dawna próbowano już zrozumieć, co sprawia, że różne bodźce wizualne generują aktywność różnych obszarów w mózgu – mówi Thomas Naselaris, neurolog z Medical University of South Carolina.
Wizualna rekonstrukcja jest sposobem testowania różnych modeli tego, jak mózg koduje informacje wizualne. Naukowcy chcą zbadać także inne procesy w mózgu, takie jak m.in. pamięć.