Нова техника ствара слике из мождане активности перцепције
Неурознанственици са Универзитета у Торонту Сцарбороугх развили су технику снимања која може да реконструише слике онога што људи опажају на основу њихове мождане активности прикупљене ЕЕГ-ом.
Конкретно, нова метода је у стању да дигитално реконструише слике које су видели испитаници на основу података електроенцефалографије (ЕЕГ).
„Кад нешто видимо, наш мозак ствара менталну перцепцију, која је у основи ментални утисак о тој ствари. Успели смо да ухватимо ово схватање помоћу ЕЕГ-а да бисмо добили директну илустрацију онога што се дешава у мозгу током овог процеса “, каже Дан Немродов, постдокторант у лабораторији Адриана Нестора.
Током студије, испитаницима који су прикључени на ЕЕГ опрему приказане су слике лица. Њихова мождана активност је забележена, а затим је коришћена за дигитално поновно стварање слике у уму испитаника помоћу технике засноване на алгоритмима машинског учења.
Није први пут да истраживачи успевају да реконструишу слике на основу визуелних стимулуса помоћу техника неуроимагинга, јер су претходне истраге реконструисале слике лица из функционалне магнетне резонанце (фМРИ). Ово ново истраживање, међутим, прво је које користи ЕЕГ податке.
Иако технике попут фМРИ - која мери активност мозга откривањем промена у протоку крви - могу да ухвате прецизније детаље о томе шта се дешава у одређеним деловима мозга, ЕЕГ има већи практични потенцијал с обзиром на то да је чешћи, преносивији и јефтинији у поређењу.
ЕЕГ такође има већу временску резолуцију, што значи да може детаљно мерити како се перцепт развија у времену све до милисекунди, објашњава Немродов.
„ФМРИ бележи активност у временској скали од секунди, али ЕЕГ бележи активност у милисекундној скали. Тако можемо са врло финим детаљима видети како се перцепција лица развија у нашем мозгу помоћу ЕЕГ-а “, каже он. У ствари, истраживачи су могли да процене да је нашем мозгу потребно око 170 милисекунди (0,17 секунди) да би формирао добру представу лица које видимо.
Ова студија пружа потврду да ЕЕГ има потенцијал за ову врсту реконструкције слике, напомиње Немродов, што су многи истраживачи сумњали да је могуће с обзиром на очигледна ограничења. Коришћење ЕЕГ података за реконструкцију слике има велики теоријски и практични потенцијал са неуротехнолошког становишта, посебно јер је релативно јефтин и преносив.
У погледу следећих корака, тренутно је у току рад на испитивању како се реконструкција слике на основу ЕЕГ података може извршити помоћу меморије и применити на шири спектар објеката изван лица. Али на крају би могао имати и широку клиничку примену.
„Могао би да обезбеди средство комуникације за људе који нису у стању да вербално комуницирају. Не само да би могао произвести неуронску реконструкцију онога што особа опажа, већ и онога чега се сећа и замишља, онога што жели да изрази “, каже доцент Адриан Нестор.
„Такође би могао имати форензичку употребу за спровођење закона при прикупљању информација очевидаца о потенцијалним осумњиченима, уместо да се ослања на вербалне описе дане цртачима.“
Истраживање које ће бити објављено у часопису еНеуро, финансирао је Канадски савет за природне науке и инжењерска истраживања (НСЕРЦ) и Награда новог истраживача Цоннаугхт.
„Оно што је заиста узбудљиво је то што не реконструишемо квадрате и троуглове, већ стварне слике лица особе, а то укључује пуно фино зрнастих визуелних детаља“, додаје Нестор.
„Чињеница да можемо да реконструишемо оно што неко визуелно доживљава на основу своје мождане активности отвара пуно могућности. Открива субјективни садржај нашег ума и пружа начин за приступ, истраживање и дељење садржаја наше перцепције, памћења и маште “.
Извор: Универзитет у Торонту
