Визуализация мыслей: миелофон наяву

      Комментарии к записи Визуализация мыслей: миелофон наяву отключены

Визуализация мыслей: миелофон наяву

    Успешная комбинация Потому, что фМРТ снабжает хорошее пространственное разрешение и не весьма хорошее временное, а ЭЭГ — напротив, для изучения паттернов активности мозга логично применять сочетание этих способов. Японские ученые в работе по «подглядыванию сна» поступили как раз так: посредством ЭЭГ отслеживались фазы, в то время, когда испытуемые видели сны, а посредством фМРТ записывалась активность разных областей мозга.

В начале 2000-х годов посредством фМРТ были предприняты первые попытки «обратной ретинотопии» (ретинотопия — это упорядоченная проекция сетчатки на зрительной территории коры головного мозга). Сперва попытки были достаточно робкими: испытуемым показывали изображения и в один момент снимали информацию об активности разных областей мозга посредством фМРТ. Собрав нужную статистику, исследователи пробовали решить обратную задачу — по карте активности мозга предугадать, на что наблюдает человек.

На несложных картинах, где главную роль игралась пространственная ориентация, размещение предметов либо их категория, все в полной мере трудилось, но до «технической телепатии» было еще весьма на большом растоянии. Но вот в 2008 году исследователи из института нейронаук Калифорнийского университета в Беркли под управлением доктора психологических наук Джека Гэлланта постарались выполнить таковой фокус с фото. Они поделили изучаемую область мозга на маленькие элементы — вокселы (элементы объемного изображения) — и отслеживали их активность в то время, в то время, когда испытуемым (в их роли выступили два автора работы) показывали 1750 разных фотографий.

На базе этих данных ученые выстроили компьютерную модель, которую «научили», продемонстрировав 1000 вторых фотографий и взяв на выходе 1000 разных паттернов активации вокселов. Оказалось, что, показывая эти же 1000 фотографий испытуемым и сравнивая снимаемые с их мозга паттерны с предсказанными компьютером, возможно с высокой точностью (до 82%) выяснить, на какую как раз фотографию наблюдает человек.

Движущиеся картины

В 2011 году коллектив исследователей под управлением того же доктора наук Гэлланта из Калифорнийского университета в Беркли добился намного более занимательных результатов. Показывая испытуемым «тренировочные» отрывки из кинофильмов неспециализированной длительностью 7200 секунд, ученые изучали активность множества вокселов мозга посредством фМРТ.

Но тут они столкнулись с значительной проблемой: фМРТ реагирует на поглощение кислорода тканями мозга — гемодинамику, которая есть намного более медленным процессом, чем изменение нервных сигналов. Для изучения реакции на неподвижные изображения это не играется особенной роли — фотографию возможно показывать пара секунд, а вот с динамичными видеороликами появляются значительные неприятности. Исходя из этого ученые создали двухступенчатую модель, которая связывает медленную гемодинамику и стремительные нейронные процессы зрительного восприятия.

Выстроив начальную компьютерную модель «отклика» мозга на разные видео, исследователи научили ее посредством 18 млн односекундных видеороликов, случайно выбранных на YouTube. Позже испытуемым показывали «тестовые» фильмы (хорошие от «тренировочных»), изучая активность мозга посредством фМРТ, и компьютер выбирал из этих 18 млн сотню роликов, каковые вызывали самый близкий паттерн активности, по окончании чего усреднял изображение на этих роликах и выдавал «средний итог».

Корреляция (совпадение) между изображением, которое видит человек, и тем, которое сгенерировано компьютером, составила около 30%. Но для первого «чтения мыслей» это весьма хороший итог.

Сон в руку

Но достижение японских исследователей из Лаборатории нейронаук Университета телекоммуникационных изучений в Киото, технологии и Института науки в Наре и Национального коммуникационных технологий и института информации в Киото представляется значительно более большим. В мае 2013 года они разместили в издании Science работу «Нейронное декодирование зрительных изображений на протяжении сна». Да, ученые обучились видеть сны.

Правильнее, не видеть, а подсматривать!

Записывая посредством фМРТ сигналы активности мозга, трех испытуемых будили (около 200 раз) на стадиях поверхностного сна и просили обрисовать содержание последнего сновидения. Из отчетов выделяли главные категории, каковые посредством лексической базы данных WordNet объединяли в группы семантически родных терминов (синсеты), организованные в иерархические структуры. Эти фМРТ (за девять секунд перед пробуждением) упорядочили по синсетам.

Для тренировки модели распознавания бодрствующим испытуемым показывали изображения из базы ImageNet, соответствующие синсетам, и изучали карту активности мозга в зрительной коре. Затем компьютер был талантливым по активности разных областей мозга предвещать с возможностью 60−70%, что именно видит человек во сне.

Это, кстати, говорит о том, что человек видит сны посредством тех же областей зрительной коры, каковые употребляются для простого зрения в бодрствующем состоянии. Вот лишь из-за чего мы по большому счету видим сны, ученые до тех пор пока сообщить не смогут.

Взгляни, что в

Существует пара способов «взглянуть», что происходит в мозгу живого человека. Электроэнцефалография (ЭЭГ) применяет измерения не сильный электрических потенциалов на поверхности кожи головы, а магнитоэнцефалография (МЭГ) регистрирует весьма не сильный магнитные поля. Эти способы разрешают отслеживать суммарную электрическую активность мозга с высоким временным разрешением (единицы миллисекунд).

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) разрешает заметить активность отдельных областей трудящегося мозга, отслеживая заблаговременно введенные вещества, которые содержат радиоактивные изотопы. Способ функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) основан на том, что оксигемоглобин в составе крови, несущей кислород к тканям, по своим магнитным особенностям отличается от уже давшего кислород дезоксигемоглобина. Посредством фМРТ возможно заметить активные области мозга, поглощающие кислород.

Пространственное разрешение этого способа образовывает миллиметры, а временное — порядка долей секунд.

Статья «Посмотреть в чужой сон» размещена в издании «Популярная механика» (№130, август 2013).

НЛП и визуализация: секрет материализации мысли.


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: