Neuroteadlased on loonud dünaamilised visuaalsed pildid, mis ilmusid peas juhuslikult valitud videote vaatamise ajal. Tulevikus aitab selline tehnoloogia arstidel patsientide hallutsinatsioone ekraanil jälgida ja rikkalikud ekstsentrikud - oma unistused YouTube'i üles laadida
Berkeley California ülikoolis saadi fantastiline tulemus: katseisikutele näidati YouTube'ist erinevaid videoid (filmide fragmente, treilereid jne), samas kui magnetresonantstomograafia masin salvestas üksikasjalikult rakkude aktiivsust visuaalse koore erinevates osades. Seda teavet kasutades suutsid teadlased rekonstrueerida vaadatud kaadrid värvi ja dünaamika järgi (vt muljetavaldavat videot materjali lõpus).
Nende taastatud klippide kvaliteet võib mõnele tunduda tähtsusetu, kuid see on võrreldamatu parem ja täpsem kui see, mis saadi inimese peast seda tüüpi esimeses katses.
Uue vaimsete piltide äratundmise programmi koostanud teadlased tegutsesid ise kordamööda eksperimentaalsete subjektidena, kuna nad pidid mitu tundi korraga veetma tomograafi sees.
Alustuseks salvestasid teadlased ajuaktiivsuse pildi, vaadates mitmeid Hollywoodi filmide treilereid. Bioloogid on ehitanud aju 3D arvutimudeli koos rakurühmadega (vokselid) ja salvestanud, kuidas iga voksel reageerib ekraanil olevate objektide kuju ja liikumise muutustele. Nii oli võimalik saada visuaalse teabe ja selle töötlemise protsessi ligikaudne vastavus ajukoores.
Algoritmi testimiseks ja viimistlemiseks toitsid teadlased teda tuhandeid tunde miljonite juhuslikult võetud videote põhjal samast YouTube'i teenusest, saades vastupidise tulemuse - simuleeritud ajutegevus, mida jälgitaks, kui inimene neid videoid vaataks.
Videote raamid ja paremal - need on samad, kuid vaatleja peast võetud
Reklaamvideo:
Lõpuks pöörati algoritm uuesti ümber. Kui inimesed vaatasid tomograafis testvideot, tõstis arvuti veebist 100 klippi, mis tõenäoliselt tekitasid just sellise pildi raku tegevusest. Seejärel segas programm sekundist sekundiks nendest klippidest kaadreid, saades uduse tulemusega filmi, mis langes hästi kokku sellega, mida inimene tegelikkuses täheldas.
(Üksikasjad eksperimendi kohta leiate ajakohase bioloogia artiklist ja ülikooli pressiteatest.)
"Nii avame akna kinole, mis meil meeles on," ütleb kaasautor Jack Gallant. Muide, Gallant on meile teada oma kogemustest äratundmise teel aju kaudu skannitud fotode abil.
Teadlased selgitavad, miks magnetilist tomograafiat kasutavat meeletuvastust on keeruline rakendada. Üks probleemidest on see, et skanner registreerib ajukoore kaudu verevoolu muutused ja need toimuvad palju aeglasemalt, kui närvisignaalid muutuvad.
Sellepärast sai varem sellist trikki teha ainult staatiliste piltidega. "Lahendasime selle probleemi, luues kaheastmelise mudeli, mis kirjeldab eraldi närvirakke ja verevoolu signaale," ütleb uuringu juhtiv autor Shinji Nishimoto.
Uue tehnoloogia praktiline rakendamine võib võtta kümme aastat. Kuid juba sellisel toores vormis on see võimeline aitama neurofüsioloogidel paremini mõista, mis inimese peas toimub.
Leonid Popov
