Võimalust kontrollida mõtteid ühel või teisel kujul on arvukate ulmeromaanide autorid laialdaselt kasutanud. Kuid viimasel ajal pole mentaalsete piltide visualiseerimine enam kuulunud fantaasia valdkonda.
2000. aastate alguses kasutati fMRI-d esimeste katsete tegemiseks retinotoopia tagasipööramiseks (retinotoopia on võrkkesta tellitud projektsioon ajukoore visuaalsele alale). Alguses olid katsed üsna pelglikud: katsealustele näidati pilte ja nad võtsid fMRI abil samaaegselt andmeid aju erinevate piirkondade aktiivsuse kohta. Olles kogunud vajaliku statistika, püüdsid teadlased lahendada pöördprobleemi - arvata, mida inimene ajutegevuse kaardi abil välja näeb.
Lihtsate piltide puhul, kus peamist rolli mängis ruumiline orientatsioon, objektide paigutus või nende kategooria, töötas kõik hästi, kuid see oli "tehnilisest telepaatiast" siiski väga kaugel. Kuid 2008. aastal proovisid Berkeley California ülikooli neuroteaduste instituudi teadlased psühholoogiaprofessori Jack Gallanti juhtimisel seda trikki fotodega teha. Nad jagasid uuritud ajupiirkonna väikesteks elementideks - voksliteks (3D-elementideks) - ja jälgisid nende tegevust, samal ajal kui katseisikutele (kelle rollis olid kaks töö autorit) näidati 1750 erinevat fotot.
Nende andmete põhjal ehitasid teadlased arvutimudeli, mille nad "koolitasid", näidates 1000 muud fotot ja saades väljundina 1000 erinevat vokseli aktiveerimise mustrit. Selgus, et katsealustele samade 1000 foto näitamisel ja nende ajust võetud mustrite võrdlemisel arvutiga ennustatavatega on võimalik üsna suure täpsusega (kuni 82%) kindlaks teha, millist fotot inimene vaatab.
Reklaamvideo:
Liikuvad pildid
2011. aastal saavutas sama professor Gallanti juhitud teadlaste meeskond Berkeley California ülikoolist märkimisväärselt huvitavamaid tulemusi. Näidates katsealustele 7200-sekundilisi "treenimis" filmiklippe, uurisid teadlased fMRI abil mitme aju vokseli aktiivsust. Kuid siin seisavad nad silmitsi tõsise probleemiga: fMRI reageerib ajukudede hapniku imendumisele - hemodünaamika, mis on palju aeglasem protsess kui muutused närvisignaalides. Fotodele reageerimise uurimine ei oma tegelikult tähtsust - fotot saab mõne sekundi jooksul näidata, kuid dünaamiliste videotega tekivad tõsised probleemid. Seetõttu on teadlased loonud kaheastmelise mudeli,mis ühendab aeglast hemodünaamikat ja visuaalse tajumise kiireid närviprotsesse.
Pärast esialgse arvutimudeli koostamist aju "reageerimise" kohta erinevatele videotele koolitasid teadlased seda kasutades 18 miljonit ühe sekundi pikkust videot, mis valiti juhuslikult YouTube'ist. Seejärel näidati katsealustele "test" -filme (va "treenivaid"), uuriti aju aktiivsust fMRI abil ja nende 18 miljoni saja klipi hulgast valiti arvuti, mis põhjustas lähima tegevusmustri, misjärel keskmistati nende klippide pilt ja saadi "keskmine" tulemus". Korrelatsioon (juhus) pildi vahel, mida inimene näeb, ja pildi, mille loob arvuti, oli umbes 30%. Kuid esimese "mõttelugemise" jaoks on see väga hea tulemus.
Magama käes
Kuid Jaapani teadlaste saavutused Kyoto telekommunikatsiooni uurimisinstituudi neuroteaduste laboris, Nara teaduse ja tehnoloogia instituudis ning Kyoto riiklikus teabe- ja kommunikatsioonitehnoloogia instituudis näivad olevat märksa märkimisväärsemad. 2013. aasta mais avaldasid nad teaduses une ajal visuaalsete piltide neuraalse dekodeerimise. Jah, teadlased on õppinud unistama. Täpsemalt, mitte nägemiseks, vaid luuramiseks!
Elava inimese ajus toimuva "nägemiseks" on mitu võimalust. Elektroentsefalograafia (EEG) kasutab peanaha pinna nõrkade elektripotentsiaalide mõõtmist, magnetoentsefalograafia (MEG) registreerib aga väga nõrku magnetvälja. Need meetodid võimaldavad teil jälgida aju kogu elektrilist aktiivsust suure ajalise eraldusvõimega (millisekundite ühikutes). Positronemissioontomograafia (PET) võimaldab näha töötava aju konkreetsete piirkondade aktiivsust, jälgides varem radioaktiivseid isotoope sisaldavaid süstitud aineid. Funktsionaalse magnetresonantstomograafia (fMRI) meetod põhineb asjaolul, et kudedesse hapnikku vedava vere oksühemoglobiin erineb selle magnetiliste omaduste poolest deoksühemoglobiinist, mis on juba hapnikust loobunud. FMRI abil saab näha aju aktiivseid piirkondihapnikku neelavad. Selle meetodi ruumiline eraldusvõime on millimeeter ja ajaline - sekundi murdosade järjekorda.
Aju aktiivsuse signaalide registreerimisel fMRI abil ärkasid kolm isikut (umbes 200 korda) madala une staadiumis ja neil paluti kirjeldada viimase unistuse sisu. Võtmekategooriad tehti kindlaks aruannete põhjal, mis WordNeti leksikaalse andmebaasi abil ühendati semantiliselt sarnaste terminite (sünteeside) rühmadesse, mis olid jaotatud hierarhilisteks struktuurideks. FMRI andmed (üheksa sekundit enne ärkamist) sorteeriti sünsettide järgi. Äratundmismudeli koolitamiseks näidati ärkvel olnud isikutele ImageNeti andmebaasist sünkroonidele vastavaid pilte ja uuriti visuaalse koore aju aktiivsuse kaarti. Pärast seda suutis arvuti 60-70% tõenäosusega ennustada, mida inimene näeb unes erinevate ajupiirkondade aktiivsuse põhjal. See, muide, näitab sedaet inimene unistab, kasutades visuaalse ajukoore samu piirkondi, mida kasutatakse normaalse ärkveloleku nägemiseks. Sellepärast näeme üldse unenägusid, teadlased ei oska veel öelda.
Dmitri Mamontov
