Zgodi se zločin in priča je. Namesto da bi umetnik na skici risal portret osumljenca na podlagi ustnih opisov, policija pričesko priklene na opremo EEG. Pričo prosijo, naj slika storilca, iz podatkov EEG pa se pojavi obraz.
Medtem ko ta scenarij obstaja samo v sferi znanstvene fantastike, ga nove raziskave z univerze v Torontu Scarborough približajo resničnosti. Znanstveniki so uporabili podatke EEG ("možganski valovi") za rekonstrukcijo slik obrazov, prikazanih osebam. Z drugimi besedami, uporabljajo EEG, da ugotovijo, kaj subjekt vidi.
Ali je pamet branje? Nekako.
Ko nekaj vidimo, naši možgani ustvarijo miselni vtis ali »dojemanje« stvari. V raziskavi so raziskovalci na EEG opremo priklopili 13 subjektov in jim pokazali slike človeških obrazov. Subjekti so videli 70 srečnih in en nevtralen obraz za 70 različnih posameznikov, za skupno 140 slik. Obrazi so za delček sekunde utripali po zaslonu. Zabeležene možganske aktivnosti, tako posamezni podatki kot zbirni podatki iz vseh predmetov, so nato uporabili za poustvarjanje obraza s pomočjo strojnega učenja. Rekonstruirane slike so nato primerjali z originalnimi slikami. Skupni podatki so dali bolj natančne rezultate, vendar so bili posamezni podatki tudi bolj natančni od naključnih naključja.
Pred tem so znanstveniki rekonstruirali slike s pomočjo podatkov s funkcionalnega slikanja z magnetno resonanco (fMRI). Nekatere raziskave so opravili na univerzi v Torontu Scarborough, v istem laboratoriju. Drugo nedavno delo je vključevalo vsaditev elektrod v možgane makakov, da bi izvedeli, kako so se nevroni odzvali, ko so opice gledale v obraze, kar znanstvenikom omogoča boljše razumevanje, kako ljudje ustvarjajo slike obraza.
"Posebna študija je posebna v tem, da je bila rekonstrukcija pri ljudeh pridobljena z relativno poceni in običajnim orodjem, kot je EEG, " pravi Dan Nemrodov, podoktorski sodelavec UT Scarborough, ki je razvil tehniko. Raziskava je bila nedavno objavljena v reviji eNeuro .
(Levo) Obrazi, prikazani osebam, (desno) rekonstrukcije obraza z uporabo AI (Dan Nemrodov in sod. / Univerzitet v Torontu Scarborough) EEG je sposoben zajeti vizualne zaznave, ko se razvijajo, pravi Nemrodov, medtem ko fMRI zajame čas precej slabše. Raziskovalci so lahko uporabili tehniko EEG za oceno, da je možganov potrebnih 170 milisekund (0, 17 sekunde), da naredijo obraz, ki ga vidimo. Ekipa upa, da bi lahko njihovo metodo uporabili skupaj s tehnikami fMRI, da bi naredili še natančnejšo rekonstrukcijo.
Nemrodov poudarja, da je tehnika v raziskavi uporabljala zaznane dražljaje. Z drugimi besedami, rekonstruirala je, kaj vidijo subjekti, ne pa kaj mislijo.
Toda ekipa zdaj preučuje, ali bi slike lahko rekonstruirali iz spomina ali domišljije.
„[To] bi odprlo številne možnosti, ki se začnejo od forenzike, kot je rekonstrukcija nastopov ljudi, ki jih priče vidijo na podlagi možganskega signala, do neverbalnih vrst komunikacije za osebe z oslabljenimi sposobnostmi komunikacije, do integracije teh sistemov kot delov vmesnika možganov in računalnika v profesionalne in zabavne namene, "pravi Nemrodov.
Ljudem, ki ne znajo govoriti, bi jim tehnika lahko omogočila, da se izrazijo, tako da pokažejo slike tega, kar zaznajo, se spomnijo ali si predstavljajo. Slike sumljivih bi lahko bile teoretično bolj natančne. Raziskava bi lahko tudi razumela, kako možgani vidijo obraze, ki bi lahko pomagali ljudem s prirojeno prosopagnozijo, splošno znano kot obrazna slepota. Ljudje s tem stanjem ne morejo prepoznati obrazov, ne glede na to, kako znani so.
Kljub naraščajoči znanstvenofantastični raziskavi Nemrodov pravi, da nas ne bi smeli skrbeti zlovešča, distopijska uporaba.
"Malo je razlogov za domnevo, da bomo lahko z našo metodo brali misli ljudi proti njihovi volji, " pravi. "Za ustvarjanje natančnih rezultatov se zanašamo na sodelovanje udeležencev pri pozornosti na predstavljene dražljaje."
Pri uporabi skeniranja možganov za reprodukcijo slik obstajajo etična vprašanja, pravi Jack Gallant, kognitivni nevroznanstvenik z univerze v Kaliforniji, Berkeley. Toda te težave ne bodo pomembne, dokler vmesniki za dekodiranje možganskih valov ne bodo bistveno naprednejši. Da bi bila rekonstrukcija slike koristno orodje za skoraj vse, potrebujemo napravo, ki je prenosna in lahko meri v visoki ločljivosti, zajema pa tako prostorske kot časovne dimenzije.
"Ne vemo, kdaj bi takšna naprava postala na voljo, " pravi Gallant. "Če bi vedeli, kako to stvar zgraditi, bi jo že gradili."
