Подглядывать нехорошо. Но безумно интересно. Если в тёмной комнате происходит что-то интересное, место у замочной скважины никогда не будет пустовать. А уж если речь заходит о таинственной зоне, именуемой как человеческое мышление, тут от желающих посмотреть что находится в голове у соседа не видно отбоя. Только дай замочную скважину. Чтобы через неё заглянуть в мозг.
Голландские учёные в этом вопросе оказались впереди планеты всей. Программное обеспечение, позволяющее читать мысли человека, уже создано группой разработчиков университета Нейменгена (Radboud University Nijmegen). По сообщениям зарубежных изданий человечество находится буквально в шаге от процесса создания визуализации мозговой деятельности мыслящего индивидуума. Используя функциональный магнитно-резонансный томограф (МРТ) и уникальную математическую модель обработки результатов исследования, учёные смогли распознать буквы, которые в этот момент читал испытуемый. То есть они смогли вынуть информацию из мозга подопытного не в виде графиков и осциллограмм, а в виде адекватных буквенных символов, известных каждому грамотному человеку.
Функциональное МРТ-исследование давно широко используется в медицинских и научных целях. При помощи его можно определить, какая из областей мозга в данную минуту задействована в выполнении той или иной задачи. Мозговую активность продвинутые голландские исследователи изучили на уровне вокселей. Воксел — элемент объёмного изображения участка мозга, аналог двухмерного пикселя для трёхмерного пространства. Примерный размер вокселов 2х2х2 мм. Для исследования были выбраны участки в большой и затылочной долях мозга человека. Именно они реагируют на то, что видят глаза и обрабатывают полученную информацию в специальные коды.
Алгоритм работы учёных был следующим: участникам показывали буквы и фиксировали с помощью ФМРТ конкретные изменения, которые происходили в мозге испытуемого после появления на экране каждого следующего знака. Записанные коды дали учёным представление о том, как в мозгу происходит визуализация видимых объектов. Запись изначально была получена в виде спекл-структуры. Именно так называется интерференционная картина, которая отражает интенсивность мозговой деятельности человека. Светлые пятна, разделённые тёмными участками изображения, и есть интенсивности, проблески мысли, пики активности мозга.
Затем спеклы пропустили через специальную математическую модель, которая проанализировала полученную информацию. Таким образом, каждой букве было найдено прямое соответствие в результатах сканирования. И в итоге исследователи получили текст, который видел человек. Эта модель изучения была построена исключительно для буквенных изображений, но может (и будет в ближайшее время) расширена для иных визуальных объектов.
Разумеется, настоящее чтение мыслей впереди и это только первые, самые примитивные результаты исследования. В некоторой степени это напоминает ранние опыты по передаче телевизионного сигнала, когда сперва удавалось передать лишь мельтешение световых пятен. А спустя небольшой период времени телевидение покорило весь мир. Так произойдёт и с процессом, о котором идёт речь в этой статье. У технологии по чтению мыслей громадная перспектива. Особенно если учесть, что созданный алгоритм напоминает процесс работы самого мозга, который накладывает в момент анализа предварительно усвоенную информацию на вновь увиденную. К примеру, мы можем прочесть любую букву лишь только после того как выучили её, а понять слово после того как запомнили все буквы.
Один из разработчиков и исследователей Марсель ван Гервен рассказал, что в результате многократного повторения эксперимента точность алгоритма определения букв будет неуклонно повышаться. Первые результаты были вычислены после обработки информации, полученной от 1200 вокселов, но учёный уверен, что этот же алгоритм применим для анализа большего количества элементов мозга. Сегодня команда разрабатывает устройство, которое сможет проанализировать 15 000 вокселов, что даст возможность «увидеть» не только простейшие объекты (буквы) но и целое изображение, созданное мозгом человека.
Это открытие способно «вынуть» из под черепной коробки не только те картинки, на которые в этот момент смотрит испытуемый, но и ранее виденные, который всплыли в памяти в момент фиксации прибором. А также, вероятно, фантазии, мечты и видения. С таким развитием науки и техники понятие тайны в личной жизни человека может исчезнуть навсегда. Хотя сами учёные подчёркивают, что своей целью они ставят вовсе не чтение мыслей. Во главу угла поставлена задача понять, как именно работает мозг, как обрабатывается информация, получаемая от внешних источников, как происходит кодировка образов в мысль, что такое фантазии и мечты.
Может быть, именно это направление станет локомотивом научных работ по созданию искусственного интеллекта. Также можно смело прогнозировать использование этого открытия и в помощи людям, испытывающим речевые ограничения. Мысленные команды, которые человек будет отдавать машинам и механизмам, компьютерная программа-посредник сможет трансформировать в конкретные задачи для сложной техники.
Для справки: магниторезонансная томографий (МРТ) даёт возможность получить изображение мозга, отдалённо напоминающее рентгеновские снимки. МРТ-прибор создаёт сильное магнитное поле, в десятки тысяч раз превышающее магнитное поле земли. Это поле вступает во взаимодействие с ядрами водорода, которые находят в человеческом теле. Ядра начинают испускать слабые радиоволны, которые улавливаются прибором и дают возможность построить послойные детальные изображения мозга с очагами активности.
В 2003 году в учёной среде разгорелся конфликт из-за присуждения Нобелевской премии в области медицины американцу Полу Лотербуру и британцу Питеру Мэнсфильду за «Изобретение метода магнитно-резонансной томографии». Считается, что приоритет в этом вопросе принадлежал аспиранту Гарварда Реймонду Дамадьяну, который ещё в 1971 году опубликовал данные о реакции раковых опухолей на ядерный магнитный резонанс и получил первый патент в области МРТ в 1974 году.
Конфликт не утих и по сей день, несмотря на то, что Дамадьяну вручили американскую Национальную медаль в области технологий и награду от Массачусетского технологического института как изобретателю МРТ.
* * *
От редакции. Интересуетесь наукой? Заходите в киевский Музей популярной науки и техники «Экспериментаниум»!
