Autori brojnih znanstvenofantastičnih romana naširoko su koristili sposobnost kontrole misli u jednom ili drugom obliku. No nedavno je vizualizacija mentalnih slika prestala pripadati carstvu fantazije.
Početkom 2000-ih primjenom fMRI-a prvi su pokušaji pokušali "obrnuti retinotopiju" (retinotopija je uređena projekcija mrežnice na vizualno područje moždane kore). U početku su pokušaji bili prilično neustrašivi: ispitanicima su bile prikazane slike i istovremeno su uzimali podatke o aktivnosti različitih područja mozga pomoću fMRI. Prikupivši potrebne statističke podatke, istraživači su pokušali riješiti obrnuti problem - pogoditi što osoba gleda koristeći kartu moždanih aktivnosti.
U jednostavnim slikama, gdje je glavnu ulogu igrala prostorna orijentacija, položaj objekata ili njihova kategorija, sve je djelovalo prilično dobro, ali bilo je još vrlo daleko od "tehničke telepatije". No, 2008. znanstvenici s Instituta za neuroznanosti na Kalifornijskom sveučilištu u Berkeleyu, na čelu s profesorom psihologije Jackom Gallantom, pokušali su napraviti ovaj trik fotografijama. Podijelili su proučavano područje mozga u male elemente - voksele (3D elementi) - i pratili njihovu aktivnost, dok su ispitanici (u njihovoj ulozi dva autora rada) pokazali 1.750 različitih fotografija.
Na temelju tih podataka, znanstvenici su izgradili računalni model, koji su "trenirali" pokazujući 1000 drugih fotografija i primajući 1000 različitih obrazaca aktivacije voksela kao izlaz. Pokazalo se da je pokazujući istih 1000 fotografija subjektima i uspoređujući uzorke snimljene iz njihovog mozga s onima koje je predvidio računalo, moguće je s prilično velikom točnošću (do 82%) utvrditi koju fotografiju osoba gleda.
Promotivni video:
Pomične slike
2011. godine tim istraživača predvođen istim profesorom Gallantom sa Kalifornijskog sveučilišta u Berkeleyju postigao je znatno zanimljivije rezultate. Pokazujući subjektima 7200 sekundi snimljenih filmskih isječaka, istraživači su proučavali aktivnost višestrukih moždanih voksela pomoću fMRI. Ali ovdje su suočeni s ozbiljnim problemom: fMRI reagira na apsorpciju kisika tkivom mozga - hemodinamikom, što je mnogo sporiji proces od promjena živčanih signala. Proučavanje reakcije na fotografije zapravo nije važno - fotografija se može prikazati na nekoliko sekundi, ali s dinamičnim videozapisima nastaju ozbiljni problemi. Stoga su znanstvenici stvorili model s dvije faze,što povezuje sporu hemodinamiku i brze neuronske procese vizualne percepcije.
Nakon što su izgradili početni računalni model reakcije mozga na razne video zapise, istraživači su ga uvježbali koristeći 18 milijuna videozapisa iz jedne sekunde nasumično odabranih s YouTubea. Zatim su ispitanicima prikazani "testni" filmovi (osim onih "trening"), proučavanje moždane aktivnosti pomoću fMRI, a računalo je odabrano iz tih 18 milijuna stotina isječaka koji su izazvali najbliži obrazac aktivnosti, nakon čega je prosječio sliku na tim isječcima i stvorio "prosjek" proizlaziti". Korelacija (slučajnost) između slike koju osoba vidi i one koju generira računalo bila je oko 30%. Ali za prvo "čitanje uma" ovo je vrlo dobar rezultat.
Spavaj u ruci
Ali dostignuća japanskih istraživača iz Neuroznanstvenog laboratorija Instituta za telekomunikacije u Kyotu, Instituta za znanost i tehnologiju u Nari i Nacionalnog instituta za informacijsku i komunikacijsku tehnologiju u Kyotu izgledaju daleko značajnija. U svibnju 2013. objavili su Neuralno dekodiranje vizualnih slika tijekom spavanja u znanju. Da, znanstvenici su naučili sanjati. Preciznije, ne vidjeti, nego špijunirati!
Nekoliko je načina "vidjeti" što se događa u mozgu žive osobe. Elektroencefalografija (EEG) koristi mjerenja slabih električnih potencijala na površini vlasišta, dok magnetoencefalografija (MEG) bilježi vrlo slaba magnetska polja. Ove metode omogućuju vam praćenje ukupne električne aktivnosti mozga s velikom vremenskom razlučivošću (jedinice milisekundi). Pozitronska emisijska tomografija (PET) omogućuje vam da vidite aktivnost određenih područja radnog mozga praćenjem ranije ubrizganih tvari koje sadrže radioaktivne izotope. Metoda funkcionalnog snimanja magnetskom rezonancom (fMRI) temelji se na činjenici da se oksihemoglobin u krvi koji dovodi kisik do tkiva razlikuje u svojim magnetskim svojstvima od deoksihemoglobina koji se već odrekao kisika. FMRI se može koristiti za pregled aktivnih područja mozgaapsorbiranje kisika Prostorna rezolucija ove metode je milimetra, a vremenska - reda frakcija sekunde.
Snimajući signale moždane aktivnosti pomoću fMRI-a, tri su se subjekta probudila (oko 200 puta) u fazama plitkog sna i zatražila da opišu sadržaj posljednjeg sna. Ključne kategorije identificirane su u izvješćima koja su, koristeći WordNet leksičku bazu podataka, kombinirana u grupe semantički sličnih pojmova (synsets), organizirane u hijerarhijske strukture. FMRI podaci (devet sekundi prije buđenja) bili su razvrstani po sinkronizaciji. Kako bi se uvježbao model prepoznavanja, budnim subjektima bile su prikazane slike iz baze podataka ImageNet koje odgovaraju sinhretima, a proučena je i karta moždanih aktivnosti u vizualnom korteksu. Nakon toga, računalo je bilo u mogućnosti da predvidi s 60-70% što osoba vidi u snu na temelju aktivnosti različitih regija mozga. To, usput rečeno, ukazuje na toda osoba sanja koristeći ista područja vidnog korteksa koja se koriste za normalno budno gledanje. Zbog toga znanstvenici još uvijek ne mogu reći.
Dmitrij Mamontov