A tudósok felfedezték, hogyan lehet "olvasni egy ember gondolataiban"

Amerikai kutatók egy lenyűgöző módszert mutattak be olyan szavak rekonstruálására, amelyek az emberi agyban csak gondolatként léteznek.

A PLoS Biology folyóiratban megjelent publikációban ismertetett „gondolatolvasási” technika az agy által küldött elektromos jelek gyűjtésére épül.

A betegek különféle szavak hangfelvételeit hallgatták meg, eszközök rögzítették az agyban keletkező jeleket, majd egy számítógépes modell segítségével a tudósok rekonstruálták a betegek „fejében hangzó” szavakat.

Kiderült, hogy minden szónak megvan a saját, egyedi agyi impulzuskészlete.

Ez a módszer a jövőben segíthet a kómában lévő vagy lebénult betegeknek a másokkal való kommunikációban.

Mélyen az agyban

Az utóbbi évek felfedezései azt mutatják, hogy a tudósok egyre közelebb kerülnek egy olyan módszerhez, amely lehetővé teszi számukra, hogy közvetlenül "belecsapjanak" az emberek gondolataiba.

Egy 2010-es, Missouri és New York-i idegtudósok által végzett tanulmányban résztvevők képesek voltak gondolataikkal irányítani egy kurzort egy számítógép képernyőjén – közvetlenül az agyhoz csatlakoztatott elektródákon keresztül. Az egyes magánhangzók néma kimondásával a kurzort a kívánt irányba mozgatták.

A „ funkcionális mágneses rezonancia képalkotás ” nevű technika új lehetőségeket nyitott – lehetővé vált az agy véráramlásának nyomon követésével azonosítani azokat a szavakat vagy fogalmakat, amelyekre egy személy egy adott pillanatban gondol.

2011 szeptemberében a Kaliforniai Egyetem, Berkeley kutatóinak egy csoportja, Jack Gallant vezetésével, bevezette ezt a módszert.

Gondolj arra, hogy "Ááá"

Azáltal, hogy tanulmányozták a véráramlási mintázatokat, amelyek megfelelnek az elmében felmerülő specifikus képeknek, a tudósok bebizonyították, hogyan lehet ezekből a mintákból kitalálni, hogy milyen képre vagy képre gondol a vizsgált személy – lényegében rekonstruálva a fejében „forgó” mentális „filmet”.

Most egy másik Berkeley-i tudós, Brian Paisley és kollégái még tovább mentek a „gondolat-kép rekonstrukció” útján.

„Jack munkája sok szempontból inspirált minket” – mondja Dr. Paisley. „A kérdés az volt, hogy meddig mehetünk el az emberi hallórendszerben ugyanazzal a számítógépes modellezési megközelítéssel?”

Kulcskonvolúció

A kutatók az agy egyetlen területére összpontosítottak – a felső temporális gyrusra.

A hallórendszernek ez a része az agy egyik legjobban szervezett területe, amely felelős azért, hogy a hangok áramlásából valamilyen jelentést vonjunk ki, megkülönböztetjük a szavakat és megértsük azok nyelvi jelentését.

Egy kutatócsoport 15 sebészeti betegnél követte nyomon a felső temporális gyrus hullámjeleit epilepszia kezelésére vagy agydaganatok eltávolítására irányuló műtétek során.

A betegeknek egy hangfelvételt játszottak le, amelyen különböző beszélők szavakat és mondatokat olvastak fel.

A legnehezebb rész a hangfelvétel hallgatása közben a temporális lebenyben keletkezett kaotikus elektromos impulzusáradat kibogozása volt.

Egy számítógépes modell segítségével egy „térképet” készítettek, amely jelzi, hogy az agy mely részei küldenek impulzusokat és milyen intenzitással, amikor a fül különböző frekvenciájú hangokat hall.

A betegek ezután egy sor szó közül választhattak, és ki kellett választaniuk egyet, majd azon gondolkodniuk.

Kiderült, hogy ugyanaz a számítógépes modell lehetővé teszi annak kitalálását, hogy melyik szót választotta a vizsgálati alany.

A tudósoknak még néhány szót is sikerült újraalkotniuk azáltal, hogy a rögzített agyi impulzusokat egy számítógépes "térkép" alapján hanghullámokká alakították vissza.

Kettős hatás

„Ez a munka két legyet üt egy csapásra” – mondja a tanulmány egyik szerzője, Robert Knight, a Kaliforniai Egyetem Berkeley professzora. „Először is, az alaptudomány most még mélyebbre hatolt az agy mechanizmusaiba.”

„Gyakorlati szempontból a beszédfogyatékos emberek is használhatják ezt a technológiát: amikor nem tudnak beszélni, vizualizálhatják magukban, mit szeretnének mondani” – magyarázza Knight. „A betegek értékes információkkal szolgáltak számunkra, és jó lenne, ha így megköszönhetnénk nekik.”

A jelentés szerzői azonban óvatosságra intenek, hogy még rengeteg munka van hátra a „gondolatminták olvasásának” technikájának fejlesztésében, és hogy egy olyan eszköz, amely képes megfejteni a gondolatokat, nem fog egyhamar megjelenni.