Human-Computer Interfaces

Pierwszy czytnik ludzkich myśli

read-mind

Możliwość czytania ludzkich myśli to jedna z tych supermocy, która często pojawia się w filmach science fiction czy fantasy. Okazuje się, że ta supermoc może kiedyś stać się rzeczywistością, ponieważ naukowcom udało się zbudować urządzenie, które potrafi „usłyszeć” nasz wewnętrzny monolog i odczytać myśli.

Prawdopodobnie (a raczej na pewno) czytasz ten tekst w myślach. Pozornie ten nasz wewnętrzny głos nie różni się za bardzo od tego normalnego, fizycznego głosu. Możemy za jego pomocą układać zdania, a nawet prowadzić długie dyskusje z samym sobą w naszej głowie. Jedyną różnicą jest to, że głos w głowie nie jest wypowiedziany.

Głos wewnętrzny a mowa

Można więc wysunąć hipotezę, że te dwa głosy – wewnętrzny i zewnętrzny – są tym samym głosem dla naszego mózgu. Udowodnił to Brian Pasley i jego zespół z University of California w Berkeley.

Pasley i zespół badali aktywność mózgu pacjentów cierpiących na epilepsję, którym w ramach terapii wszczepiono implanty do mózgu. Odkryli, że gdy pacjenci słuchali czyjejś mowy, grupy neuronów w płacie skroniowym reagowały na specyficzny aspekt dźwięku, np. na jego częstotliwość. Inna grupa aktywowała się, gdy dźwięk miał 1000Hz, a inna, gdy dźwięk miał 2000Hz.

Na bazie tych obserwacji badacze opracowali algorytm, który potrafił odczytać wypowiedziane na głos słowa tylko na podstawie aktywności mózgu (to też jest ciekawy temat, który zasługuje na własny wpis).

Algorytm okazał się działać poprawnie. Badacze poszli krok dalej i skierowali swoje myśli ku… myślom. Wysunęli hipotezę, że mowa i mówienie w myślach może aktywować te same obszary w mózgu. Jeżeli okazałoby się to prawdą, to byliby w stanie odczytywać myśli.

Czytanie myśli

Aby sprawdzić tą hipotezę badacze rejestrowali aktywność mózgu kolejnych siedmiu pacjentów cierpiących na epilepsę w trakcie operacji. Pacjenci w tym czasie obserwowali ekran, na którym wyświetlano jeden z trzech tekstów – przemowy gettysburskiej, mowy inauguracyjnej Johna F. Kennedy’ego lub rymowanki Humpty Dumpty.

Każdy z pacjentów został poproszony, aby najpierw przeczytał tekst na głos, a następnie w myślach.

Czytanie na głos było potrzebne, aby badacze mogli określić, które grupy neuronów reagowały na dany dźwięk i nauczyć algorytm. Efektem końcowym tego etapu był spersonalizowany dekoder analizujący aktywność mózgu i potrafiący „usłyszeć” wypowiedziane słowa na podstawie analizy aktywności mózgu.

Następnie rejestrowano aktywność mózgu w czasie, gdy pacjent czytał ten sam tekst w myślach. Na podstawie odczytu aktywności mózgu i wcześniej przygotowanego spektrogramu algorytm był w stanie odnaleźć znane mu wzorce i odczytać myśli.

W skrócie, wyglądało to tak:

29934001

A oto rezultat. To, co nas interesuje jest po lewej stronie. Na górze znajduje się spektrogram z etapu czytania na głos, a na dole odczyt z czytania w myślach. Gołym okiem widać, że algorytm nie jest idealny, ale widać także zbieżność tego, o czym myślał pacjent, a co odczytał algorytm.

Print

Zastosowanie

Badacze myślą o wykorzystaniu rezultatów ich badań do budowy lepszych systemów pozwalających osobom, które z powodu różnych wypadków lub chorób nie są w stanie komunikować się ze światem, z powrotem porozumiewać się z bliskimi. Wystarczyłoby, że pomyślą, co chcą powiedzieć, a komputer mógłby wyświetlić lub wymówić wiadomość. W tym przypadku algorytm uczyłby się na podstawie tego, co oni słyszą niż co mówią, ale naukowcy twierdzą, że nie będzie to stanowić wielkiej różnicy dla algorytmu. „Dźwięk to dźwięk”, mówi Pasley.

Zanim to jednak nastąpi naukowcy muszą jeszcze dopracować algorytmy. Kolejnym krokiem jest badanie aktywności mózgu w zależności od szybkości czytania oraz różnej wymowy tego samego słowa. Bawili się także w odgadywanie jakiej piosenki pacjent właśnie słuchał.

Jeżeli zaczynacie myśleć o noszeniu czapek z folii aluminiowej to uspokajam – technologia czytania myśli jest jeszcze w powijakach. Teoretycznie jest możliwe odczytanie myśli dowolnej osoby, ale w praktyce jest to niezwykle skomplikowane przedsięwzięcie. Użyte dekodery odczytywały znane już im myśli i nie byłyby w stanie odczytać nowych myśli ani przewidzieć przyszłych myśli.

Podobne wpisy