Компьютер, читающий мысли, поможет людям с повреждениями мозга

Группа американских ученых разработала алгоритм, анализирующий сигналы мозга, которые позволяют понять, что человек видит в реальном времени. Результаты исследований могут оказаться полезными в работе с людьми с повреждениями мозга.

Ученые смогли расшифровать сигналы мозга, которые возникают, когда человек смотрит на какое-то изображение. Результаты их эксперимента были опубликованы в журнале PLOS Computational Biology.

«Мы расшифровали то, как человек воспринимает окружающий мир – его возможность видеть и интерпретировать увиденное» – заявил руководитель исследовательской группы Кай Миллер.

Участниками эксперимента стали семь человек – четыре мужчины и три женщины, в возрасте от 23 до 45 лет, страдающие от эпилепсии. Такой пул участников объясняется тем, что изначально ученые собирались определить причины возникновения эпилептических припадков. Испытуемым показывали изображения домов и лиц. Картинки быстро сменяли друг друга, а время показа каждой из них составляло порядка 400 миллисекунд. Участники эксперимента должны были смотреть на картинки и сообщить, когда они увидят перевернутый дом, чтобы исследователи могли убедиться, что испытуемые действительно сосредоточены на задании.

Сигналы, которые возникали в мозге волонтеров во время просмотра изображений, фиксировались с помощью специальных электродов, размещенных на головах участников и ведущих к компьютеру. Написанная исследователями программа фиксировала разные типы сигналов и определяла, какое именно изображение в данную секунду видит человек – дом или лицо. Точность работы устройства составила порядка 96%, а на расшифровку данных машине требуется около 20 миллисекунд.

Исследователи установили, что в зависимости от того, что видит человек, активизируются разные группы нейронов. Таким образом, считывая мысли участников эксперимента в реальном времени, разработанный алгоритм может определять, какое изображение показано. Ранее уже предпринимались попытки подобных исследований, однако до этого, чтобы декодировать сигналы мозга, ученые должны были самостоятельно вводить в компьютер данные о том, какие изображения демонстрируются в каждый момент времени. Теперь же ученые смогли добиться того, чтобы алгоритм сам считывал эту информацию и сопоставлял ее с сигналами мозга.

«Это своего рода чтение мыслей, и с помощью нее мы сможем лучше понимать активность разных зон головного мозга. Результаты исследования могут быть использованы в борьбе с болезнями, поражающими мозг», – говорит Кай Миллер.

По мнению исследователей, их наработки также помогут в процессе восстановления людям, перенесшим инсульт или удаление опухоли головного мозга.