Οι ερευνητές βλέπουν μέσα από τα μάτια ενός ποντικιού αποκωδικοποιώντας εγκεφαλικά σήματα

Αυτό που κάποτε ήταν η σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας και των γκρινιάρηδων που ισχυρίζονται ότι έχουν ψυχικές δυνάμεις κάνει ένα ακόμη βήμα προς την πραγματικότητα, καθώς μια ομάδα ερευνητών από την École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ανέπτυξε με επιτυχία έναν αλγόριθμο μηχανικής μάθησης που μπορεί να αποκωδικοποιήσει τα σήματα του εγκεφάλου ενός ποντικιού και να αναπαράγει εικόνες αυτού που βλέπει.

Πριν μοιραστείτε αυτή τη νέα έρευνα στην ομάδα σας στο Facebook ή στείλετε email στους φίλους και την οικογένειά σας πανικόβλητοι, λέγοντάς τους ότι ήρθε η ώρα να φορέσουν τα καπέλα τους, αυτή η ανακάλυψη δεν σημαίνει ακόμη ότι σκιώδεις κυβερνητικοί τύποι μπορούν να διαβάσουν κρυφά τις σκέψεις σας – είμαστε ακόμα πολύ μακριά από αυτή την πραγματικότητα. Αλλά είναι ένα συναρπαστικό επόμενο βήμα που δυνητικά ανοίγει το δρόμο για βελτιώσεις στον τρόπο με τον οποίο μελετάμε τόσο τον ανθρώπινο όσο και τον ζωικό εγκέφαλο και πώς κατανοούμε τις αντιδράσεις του εγκεφάλου σε οπτικά και άλλα ερεθίσματα.

Η ανάγνωση και η αποκωδικοποίηση της ηλεκτρικής δραστηριότητας που συμβαίνει σε έναν εγκέφαλο δεν είναι ένας νέος τομέας έρευνας. Το 2011,

επιστήμονες στο UC Berkeley αποκάλυψαν

ότι ήταν σε θέση να δημιουργήσουν ακατέργαστο βίντεο που έμοιαζε παράξενα με διάφορα τρέιλερ ταινιών που παρακολουθούσαν τα άτομα μέσα σε ένα μηχάνημα μαγνητικής τομογραφίας. Το 2013, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Radboud Nijmegen στην Ολλανδία αποκάλυψαν ότι ήταν σε θέση να προσδιορίσουν

Ποιο γράμμα του αλφαβήτου εξέταζαν οι συμμετέχοντες στη δοκιμή

με βάση την εγκεφαλική τους δραστηριότητα.

Η έρευνα που αποκάλυψε η ελβετική EFPL επικεντρώθηκε σε ποντίκια και όχι σε ανθρώπους. Στα ποντίκια προβλήθηκε ένα ασπρόμαυρο κλιπ ταινίας από τη δεκαετία του 1960 ενός άνδρα που έτρεχε προς ένα αυτοκίνητο και στη συνέχεια άνοιγε το πορτμπαγκάζ του. Ενώ τα ποντίκια παρακολουθούσαν το κλιπ, οι επιστήμονες μέτρησαν και κατέγραψαν την εγκεφαλική τους δραστηριότητα χρησιμοποιώντας

Δύο προσεγγίσεις: ανιχνευτές ηλεκτροδίων που εισάγονται στον εγκέφαλό τους»

περιοχή οπτικού φλοιού, καθώς και

Οπτικοί ανιχνευτές για ποντίκια που είχαν τροποποιηθεί γενετικά έτσι ώστε οι νευρώνες στον εγκέφαλό τους να λάμπουν πράσινοι όταν πυροδοτούν και μεταδίδουν πληροφορίες. Αυτά τα δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια για την εκπαίδευση ενός νέου αλγορίθμου μηχανικής μάθησης που ονομάζεται CEBRA.

Πότε τότε

εφαρμόζεται στο

αιχμαλώτισε τα εγκεφαλικά σήματα ενός νέου

ποντίκι

Παρακολουθώντας το ασπρόμαυρο κλιπ ταινίας για πρώτη φορά, ο αλγόριθμος CEBRA ήταν σε θέση να αναγνωρίσει σωστά συγκεκριμένα καρέ του ποντικιού wa

s

βλέποντας καθώς παρακολουθούσε.

B

Επειδή η CEBRA εκπαιδεύτηκε επίσης σε αυτό το κλιπ, ήταν επίσης

είναι σε θέση να δημιουργήσει καρέ που ταιριάζουν σχεδόν τέλεια, αλλά με τις περιστασιακές ενδεικτικές παραμορφώσεις των εικόνων που δημιουργούνται από AI.

Μήπως αυτό σημαίνει ότι ένα ποντίκι με ανιχνευτή εγκεφάλου θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως συγκεκαλυμμένο εργαλείο κατασκοπείας, με απομακρυσμένες αναγνώσεις εγκεφάλου που χρησιμοποιούνται για να αποκωδικοποιήσουν όλα όσα βλέπει; Πιθανώς

όχι. Αυτή η έρευνα περιελάμβανε ένα πολύ συγκεκριμένο (και σύντομο) κομμάτι βίντεο με το οποίο ήταν επίσης εξοικειωμένος ο αλγόριθμος μηχανικής μάθησης. Στην τρέχουσα μορφή του, το CEBRA λαμβάνει επίσης υπόψη μόνο τη δραστηριότητα από περίπου το 1% των νευρώνων στον εγκέφαλο ενός ποντικιού, οπότε υπάρχει σίγουρα περιθώριο βελτίωσης της ακρίβειας και των δυνατοτήτων του. Η έρευνα επίσης δεν αφορά μόνο την αποκωδικοποίηση του τι βλέπει ένας εγκέφαλος. Μια μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό,

Φύση

, δείχνει ότι το CEBRA μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να «προβλέψει τις κινήσεις του βραχίονα στα πρωτεύοντα» και «να ανακατασκευάσει τις θέσεις των αρουραίων καθώς τρέχουν ελεύθερα γύρω από μια αρένα». Είναι ένας δυνητικά πολύ πιο ακριβής τρόπος για να κοιτάξετε στον εγκέφαλο και να καταλάβετε πώς όλη η νευρωνική δραστηριότητα συσχετίζεται με αυτό που επεξεργάζεται.