Οι επιστήμονες ανακάλυψαν έναν τρόπο να "διαβάζουν το μυαλό ενός ανθρώπου"

Αμερικανοί ερευνητές έχουν επιδείξει μια εκπληκτική μέθοδο για την ανακατασκευή λέξεων που υπάρχουν μόνο ως σκέψεις στον ανθρώπινο εγκέφαλο.

Η τεχνική της «ανάγνωσης του νου», που περιγράφεται σε δημοσίευση στο περιοδικό PLoS Biology, βασίζεται στη συλλογή ηλεκτρικών σημάτων που αποστέλλονται από τον εγκέφαλο.

Οι ασθενείς άκουγαν ηχητικές ηχογραφήσεις διαφόρων λέξεων, συσκευές κατέγραφαν τα σήματα που προέκυπταν στον εγκέφαλο και στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα υπολογιστικό μοντέλο, οι επιστήμονες ανασύνθεταν τις λέξεις που «ακούγονταν στα κεφάλια» των ασθενών.

Αποδεικνύεται ότι κάθε λέξη έχει το δικό της μοναδικό σύνολο εγκεφαλικών ερεθισμάτων.

Αυτή η μέθοδος μπορεί στο μέλλον να βοηθήσει τους ασθενείς που βρίσκονται σε κώμα ή είναι παράλυτοι να επικοινωνούν με άλλους.

Βαθιά μέσα στον εγκέφαλο

Οι ανακαλύψεις των τελευταίων ετών έχουν δείξει ότι οι επιστήμονες πλησιάζουν περισσότερο σε μια μέθοδο που θα τους επιτρέψει να «αγγίζουν» άμεσα τις σκέψεις των ανθρώπων.

Οι συμμετέχοντες σε μια μελέτη του 2010 από νευροεπιστήμονες από το Μιζούρι και τη Νέα Υόρκη ήταν σε θέση να ελέγχουν έναν κέρσορα σε μια οθόνη υπολογιστή με τις σκέψεις τους - μέσω ηλεκτροδίων που συνδέονταν απευθείας με τον εγκέφαλο. Λέγοντας σιωπηλά μεμονωμένα φωνήεντα, μετακινούσαν τον κέρσορα προς την επιθυμητή κατεύθυνση.

Μια τεχνική που ονομάζεται « λειτουργική μαγνητική τομογραφία » έχει ανοίξει νέες δυνατότητες - έχει καταστεί δυνατός ο εντοπισμός συγκεκριμένων λέξεων ή εννοιών που σκέφτεται ένα άτομο σε μια δεδομένη στιγμή, παρακολουθώντας τη ροή του αίματος στον εγκέφαλο.

Τον Σεπτέμβριο του 2011, μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ, με επικεφαλής τον Τζακ Γκάλαντ, έθεσε σε εφαρμογή αυτή τη μέθοδο.

Σκέψου «Α-α»

Μελετώντας τα μοτίβα ροής αίματος που αντιστοιχούν σε συγκεκριμένες εικόνες που προκύπτουν στο μυαλό, οι επιστήμονες κατέδειξαν πώς τα μοτίβα σε αυτά τα μοτίβα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μαντέψουν ποια εικόνα ή εικόνα σκέφτεται ένα άτομο - ουσιαστικά ανακατασκευάζοντας την νοητική «ταινία» που «γυρίζει» στο κεφάλι ενός ατόμου.

Τώρα, ένας άλλος επιστήμονας από το Μπέρκλεϋ, ο Μπράιαν Πέισλι, και οι συνάδελφοί του έχουν προχωρήσει ακόμη περισσότερο στην πορεία της «ανακατασκευής της σκέψης-εικόνας».

«Εμπνευστήκαμε με πολλούς τρόπους από το έργο του Τζακ», λέει ο Δρ Πέισλι. «Το ερώτημα ήταν, πόσο μακριά θα μπορούσαμε να φτάσουμε στο ανθρώπινο ακουστικό σύστημα χρησιμοποιώντας την ίδια προσέγγιση μοντελοποίησης σε υπολογιστή;»

Συνέλιξη κλειδιών

Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε μία περιοχή του εγκεφάλου - την άνω κροταφική έλικα.

Αυτό το μέρος του ακουστικού συστήματος είναι μια από τις πιο οργανωμένες περιοχές του εγκεφάλου, υπεύθυνη για το γεγονός ότι εξάγουμε κάποιο νόημα από τη ροή των ήχων, διακρίνουμε τις λέξεις και κατανοούμε τη γλωσσική τους σημασία.

Μια ομάδα ερευνητών παρακολούθησε κυματικά σήματα από την άνω κροταφική έλικα σε 15 χειρουργικούς ασθενείς κατά τη διάρκεια επεμβάσεων για τη θεραπεία της επιληψίας ή την αφαίρεση όγκων στον εγκέφαλο.

Στους ασθενείς ακούστηκε μια ηχογράφηση στην οποία διάφοροι ομιλητές διάβαζαν λέξεις και προτάσεις.

Το πιο δύσκολο κομμάτι ήταν να ξεμπερδέψω τη χαοτική ροή των ηλεκτρικών παλμών που προέκυπταν στον κροταφικό λοβό κατά την ακρόαση της ηχογράφησης.

Χρησιμοποιώντας ένα υπολογιστικό μοντέλο, δημιουργήθηκε ένας «χάρτης» που υποδεικνύει ποια μέρη του εγκεφάλου στέλνουν ερεθίσματα και με ποια ένταση όταν το αυτί ακούει ήχους σε διαφορετικές συχνότητες.

Στη συνέχεια, στους ασθενείς δόθηκε μια σειρά από λέξεις για να επιλέξουν και έπρεπε να επιλέξουν μία και να τη σκεφτούν.

Αποδείχθηκε ότι το ίδιο μοντέλο υπολογιστή επιτρέπει σε κάποιον να μαντέψει ποια λέξη επέλεξε το άτομο.

Οι επιστήμονες κατάφεραν μάλιστα να αναδημιουργήσουν κάποιες λέξεις μετατρέποντας τα καταγεγραμμένα εγκεφαλικά ερεθίσματα σε ηχητικά κύματα σύμφωνα με έναν «χάρτη» υπολογιστή.

Διπλό αποτέλεσμα

«Αυτή η εργασία σκοτώνει δύο πουλιά με μια πέτρα», λέει ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, ο καθηγητής του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ, Ρόμπερτ Νάιτ. «Πρώτον, η θεμελιώδης επιστήμη έχει πλέον διεισδύσει ακόμη βαθύτερα στους μηχανισμούς του εγκεφάλου».

«Και από πρακτικής άποψης, τα άτομα με προβλήματα ομιλίας θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν αυτήν την τεχνολογία: όταν δεν μπορούν να μιλήσουν, μπορούν να απεικονίσουν στο μυαλό τους τι θέλουν να πουν», εξηγεί ο Knight. «Οι ασθενείς μας έχουν δώσει πολύτιμες πληροφορίες και θα ήταν ωραίο να τους ευχαριστήσουμε με αυτόν τον τρόπο».

Οι συντάκτες της έκθεσης προειδοποιούν, ωστόσο, ότι υπάρχει πολλή δουλειά που πρέπει να γίνει για να βελτιωθεί η τεχνική της «ανάγνωσης μοτίβων σκέψης» και ότι μια συσκευή που μπορεί να αποκρυπτογραφήσει τις σκέψεις δεν θα εμφανιστεί σύντομα.