ยินดีต้อนรับสู่อนาคต: นักวิทยาศาสตร์สามารถมองเข้าไปในสมองและสร้างวิดีโอขึ้นใหม่ในสิ่งที่บุคคลได้เห็นขึ้นอยู่กับการทำงานของสมองเท่านั้น
วิดีโอที่สร้างขึ้นใหม่อาจถูกมองว่าเป็นแบบดั้งเดิม - และค่อนข้างพร่ามัว - รูปแบบของการอ่านใจแม้ว่านักวิจัยมีหลายทศวรรษที่จะถอดรหัสสิ่งใด ๆ ที่เป็นส่วนตัวเป็นความทรงจำหรือความคิดหากสิ่งนั้นเป็นไปได้ ปัจจุบันเทคนิคการอ่านใจต้องใช้แม่เหล็กที่ทรงพลังชั่วโมงเวลาและวิดีโอ YouTube หลายล้านวินาที
แต่ในระยะยาววิธีการที่คล้ายกันสามารถใช้ในการสื่อสารกับผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองหรือผู้ป่วยโคม่าที่อาศัยอยู่ในรัฐ "ล็อคอิน" นักวิจัยนักวิจัยการศึกษา Jack Gallant นักประสาทวิทยาที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์กล่าว
“ ความคิดคือพวกเขาจะสามารถเห็นภาพภาพยนตร์เกี่ยวกับสิ่งที่พวกเขาต้องการพูดคุยและคุณจะสามารถถอดรหัสได้” Gallant กล่าวกับ LiveScience
การถอดรหัสสมอง
ทีมของ Gallant ได้ถอดรหัสสมองมาก่อน ในปี 2008 นักวิจัยรายงานว่าพวกเขาพัฒนาแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในข้อมูลกิจกรรมสมองจากการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (FMRI) เปรียบเทียบกับห้องสมุดภาพถ่ายและแยกภาพถ่ายที่บุคคลนั้นมักจะมองเมื่อการวัดกิจกรรมสมอง เทคนิคนั้นมีความแม่นยำในการเลือกภาพที่ถูกต้องเก้าใน 10 ครั้ง
แต่การสร้างวิดีโอใหม่แทนที่จะเป็นภาพนิ่งนั้นยากกว่ามาก Gallant กล่าว นั่นเป็นเพราะ fMRI ไม่ได้วัดกิจกรรมของเซลล์สมองโดยตรง มันวัดการไหลเวียนของเลือดไปยังพื้นที่ที่ใช้งานอยู่ของสมอง การไหลเวียนของเลือดนี้เกิดขึ้นช้ากว่าการสื่อสาร zippy ของเซลล์ประสาทหลายพันล้านในสมอง -ภายในสมอง: การเดินทางผ่านกาลเวลา-
ดังนั้นนักวิจัยผู้กล้าหาญและหลังปริญญาเอก Shinji Nishimoto จึงสร้างโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อเชื่อมช่องว่างนั้น ส่วนหนึ่งของโปรแกรมเป็นแบบจำลองของเซลล์ประสาทเสมือนจริงหลายพันเซลล์ อีกครึ่งหนึ่งเป็นแบบจำลองของการทำงานของเซลล์ประสาทที่มีผลต่อการไหลเวียนของเลือดไปยังภูมิภาคที่ใช้งานอยู่ของสมอง การใช้สะพานเสมือนจริงนี้นักวิจัยสามารถแปลข้อมูลจากการไหลเวียนของเลือดช้าลงในภาษาที่รวดเร็วของกิจกรรมของเซลล์ประสาท
Movie Night …สำหรับวิทยาศาสตร์
ต่อมาเป็นส่วนที่สนุก: อาสาสมัครสามคนนักประสาทวิทยาทั้งหมดในโครงการดูวิดีโอคลิปชั่วโมงในขณะที่อยู่ในเครื่อง fMRI อาสาสมัครภายนอกไม่ได้ใช้เนื่องจากระยะเวลาและความพยายามที่เกี่ยวข้องและเนื่องจากนักประสาทวิทยามีแรงจูงใจสูงที่จะมุ่งเน้นไปที่วิดีโอภาพสมองที่ดีขึ้น-
ด้วยการใช้ข้อมูลการถ่ายภาพสมอง Gallant และเพื่อนร่วมงานของเขาสร้าง "พจนานุกรม" ที่เชื่อมโยงรูปแบบการทำงานของสมองกับคลิปวิดีโอแต่ละรายการ-เหมือนกับการศึกษาปี 2008 ของพวกเขากับรูปภาพ นักแปลภาพยนตร์สมองคนนี้สามารถระบุภาพยนตร์ที่สร้างสัญญาณสมองที่กำหนด 95 เปอร์เซ็นต์ของเวลาบวกหรือลบหนึ่งวินาทีในคลิปเมื่อได้รับคลิป 400 วินาทีให้เลือก แม้ว่ารุ่นคอมพิวเตอร์จะได้รับคลิป 1 ล้านวินาที แต่ก็เลือกวินาทีที่เหมาะสมมากกว่า 75 เปอร์เซ็นต์ของเวลา
ด้วยพจนานุกรมที่ถูกต้องต่อภาพยนตร์คลิปในสมองที่แม่นยำนี้นักวิจัยจึงแนะนำระดับความท้าทายใหม่ พวกเขาให้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ 18 ล้านวินาทีของคลิปใหม่ทั้งหมดดาวน์โหลดแบบสุ่มจากวิดีโอ YouTube ไม่มีผู้เข้าร่วมการทดลองที่เคยเห็นคลิปเหล่านี้
จากนั้นนักวิจัยก็ดำเนินกิจกรรมสมองของผู้เข้าร่วมผ่านแบบจำลองโดยสั่งให้เลือกคลิปที่มีแนวโน้มที่จะกระตุ้นกิจกรรมในแต่ละวินาที ผลที่ได้คือการสร้างใหม่จากการสร้างรอยขีดข่วนของประสบการณ์การมองเห็นของบุคคลของภาพยนตร์ กล่าวอีกนัยหนึ่งหากผู้เข้าร่วมเห็นคลิปที่แสดงให้เห็นว่าสตีฟมาร์ตินนั่งอยู่ทางด้านขวาของหน้าจอโปรแกรมสามารถดูกิจกรรมสมองของพวกเขาและเลือกคลิป YouTube ที่ดูเหมือนมาร์ตินนั่งอยู่ทางด้านขวาของหน้าจอ
คุณทำได้ดูคลิปวิดีโอที่นี่และที่นี่- ในคลิปแรกวิดีโอต้นฉบับอยู่ทางซ้ายในขณะที่ค่าเฉลี่ยของคลิป 100 อันดับแรกที่อยู่ใกล้กับกิจกรรมสมองอยู่ทางด้านขวา (ค่าเฉลี่ยมีความจำเป็นและเหตุผลของการเบลอ Gallant กล่าวเพราะแม้แต่วิดีโอ YouTube 18 ล้านวินาทีก็ไม่ได้เข้าใกล้การจับภาพความหลากหลายของภาพทั้งหมดในคลิปดั้งเดิม) ส่วนที่สองของวิดีโอแสดงคลิปดั้งเดิมที่ด้านบนและการสร้างด้านล่าง คอลัมน์ที่เหลืออยู่ห่างไกลคือการสร้างใหม่โดยเฉลี่ยในขณะที่คอลัมน์ที่เหลือเป็นวิดีโอแต่ละรายการที่เลือกโดยโปรแกรมว่าใกล้เคียงกับต้นฉบับมากที่สุด
ดูหนังใจ
วิดีโอโดยเฉลี่ยดูเหมือนโทรสารที่น่ากลัว แต่เป็นที่รู้จักของต้นฉบับ ความเบลอนั้นส่วนใหญ่เป็นเพราะห้องสมุด YouTube ของคลิปมี จำกัด มาก
“ สิบแปดล้านวินาทีเป็นส่วนเล็ก ๆ ที่หายไปของสิ่งที่คุณเห็นในชีวิตของคุณ” เขากล่าว
วิธีการอ่านใจนั้นถูก จำกัด เฉพาะพื้นที่ภาพพื้นฐานของสมองไม่ใช่ศูนย์กลางความคิดและเหตุผลเช่นเยื่อหุ้มสมองด้านหน้า อย่างไรก็ตาม Gallant และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังทำงานเพื่อสร้างแบบจำลองที่จะเลียนแบบพื้นที่สมองอื่น ๆ ในระยะสั้นโมเดลเหล่านี้สามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจสมองทำงานอย่างไรเท่าที่นักวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ของบรรยากาศเพื่อทำความเข้าใจสภาพอากาศและสภาพอากาศ
ในระยะยาวความหวังคือเทคโนโลยีดังกล่าวสามารถใช้ในการสร้างอินเทอร์เฟซเครื่องจักรสมองนั่นจะช่วยให้คนที่มีความเสียหายของสมองในการสื่อสารโดยการคิดและมีความคิดเหล่านั้นแปลผ่านคอมพิวเตอร์ Gallant กล่าว อาจเป็นไปได้ว่าคุณสามารถวัดได้กิจกรรมสมองในช่วงความฝันหรือภาพหลอนจากนั้นดูรัฐที่เพ้อฝันเหล่านี้บนหน้าจอขนาดใหญ่
หากการคาดการณ์เหล่านั้นเป็นจริง Gallant กล่าวว่าอาจมีปัญหาด้านจริยธรรมที่เกี่ยวข้อง เขาและเพื่อนร่วมงานของเขาไม่เห็นด้วยอย่างแข็งขันในการวัดการทำกิจกรรมสมองของทุกคนโดยไม่ต้องมีความรู้และความยินยอม แม้ว่าตอนนี้การดักฟังสมองที่เป็นความลับนั้นอยู่ไกลออกไปโดยพิจารณาว่าเทคนิคนี้ต้องใช้เครื่อง fMRI ที่มีเสียงดังขนาดใหญ่และความร่วมมืออย่างเต็มที่ของเรื่องนี้
ไม่เพียงแค่นั้น แต่การอ่านความคิดความทรงจำและความฝันอาจไม่ง่ายเหมือนการถอดรหัสประสบการณ์การมองเห็นที่เรียบง่าย Gallant กล่าว การเชื่อมโยงระหว่างวิธีที่สมองของเราประมวลผลสิ่งที่เราเห็นและวิธีการประมวลผลสิ่งที่เราจินตนาการไม่ชัดเจน
“ รุ่นนี้จะเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการพยายามถอดรหัสภาพภาพ” Gallant กล่าว "แต่จุดสิ้นสุดที่ใกล้จะบอกได้ยากแค่ไหน"
คุณสามารถติดตามได้LiveScienceนักเขียนอาวุโส Stephanie Pappas บน Twitter@sipapas-ติดตาม LiveScience สำหรับข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุดและการค้นพบบน Twitter@livescienceและต่อไปFacebook-
