Te-ai intrebat vreodata cum ar fi daca ai putea sa iti vezi gandurile? Cercetatorii din Rusia, de la corporatia Neurobotics si de la Institutul de Fizica si Tehnologie din Moscova, au descoperit o noua modalitate de a vizualiza activitatea creierului uman, prin imagini reale, care imita ceea ce se observa in timp real. Aceasta descoperire va permite creerea unor noi aparate, care sa fie controlate de semnalele creierului.
Pentru aparate care sa poata fi controlate de creier si pentru metode terapeutice in cazuri de afectiuni cognitive sau reabilitare in urma atacurilor de cord, neurobiologii trebuie sa inteleaga cum cripteaza creierul informatiile. Cheia o reprezinta studiul activitatii creierului, care s-a efectuat asupra participantilor la teste, in timp ce acestia percepeau informatii vizuale, de exemplu, in timp ce urmareau un film.
Solutiile existente, de pana acum, de a extrage imaginile observate din semnalele creierului, fie sunt pe baza de RMN sau prin analiza semnalelor, realizata prin implanturi directe in neuroni. Ambele metode au aplicabilitate redusa in activitatea clinica si in viata cotidiana.
CITESTE Creierul NU funcționează precum un computer
Interfata creier-computer, dezvoltata de MIPT si Neurobotics consta intr-o retea neurala artificiala si in electroencefalograma (EEG), o tehnica prin care se inregistreaza undele cerebrale prin electrozi plasati noninvaziv pe scalp. Analizand activitatea creierului, sistemul reconstituie imaginile vazute de persoana studiata, transmise prin EEG, in timp real.
Vladimir Konyshev, directorul Neurobotics Lab, a decarat ca lucreaza la un proiect de tehnologii asistate, care se focuseaza pe interfata creier-computer si care va permite pacientilor cu deficiente sau celor paralizati sa conduca un scaun cu rotile, de exemplu. Scopul final, a adaugat omul de stiinta, este sporirea controlului neuronal inclusiv la persoanele sanatoase.
In prima parte a experimentului, neurobiologii le-au cerut participantilor la studiu, persoane sanatoase, sa priveasca timp de 20 de minute cateva fragmente de videoclipuri de pe Youtube, cu durata aproximativa de 10 secunde. Echipa a selectat cinci categorii arbitrare: forme abstracte, cascade, figuri umane, mecanisme in miscare si motor sport. Ultima categorie a inclus inregistrari cu snowmobilul, scutere pe apa, motociclete si curse de masini.
Analizand informatiile furnizate de EEG, cercetatorii au observat ca tiparele undelor cerebrale erau diferite in cazul fiecarei categorii de videoclipuri urmarite. Astfel, echipa a putut analiza reactiile creierului la videoclipuri, in timp real.
CITESTE Creierul are un buton de “DELETE” – Cum îl poți folosi
In a doua faza a experimentului, trei categorii arbitrare au fost selectate din primele cinci. Oamenii de stiinta au urmarit doua retele neurale: una pentru generarea de imagini pentru categoriile specifice zgomotelor si alta pentru generarea de “zgomot” similar din EEG. Echipa a combinat cele doua retele, astfel incat semnalul EEG sa fie transformat in imagini similare acelora pe care le urmareau oamenii testati. Practic, sunetul a reprezentat metoda de “traducere” a imaginii in creier si din creier inapoi, in imagine.
Pentru a testa capacitatea sistemului de a vizualiza activitatea creierului, celor testati li s-au aratat cateva videoclipuri noi, din aceleasi categorii. Pe masura ce le priveau, se inregistrau semnalele EEG si erau transmise retelelor neurale. Sistemul a trecut testul, generand imagini convingatoare, care puteau fi incadrate cu usurinta in 90% dintre cazuri.
“Electroencefalograma este o colectie de semnale ale creierului, inregistrate prin scalp. Cercetatorii credeau ca studiul proceselor creierului prin EEG e ca si cum ai imagina structura interna a unui motor pe aburi prin analiza fumului pe care il lasa in urma un tren cu aburi”, a explicat Grigory Rashkov, cercetator la MIPT si programator la Neurobotics. “Noi nu ne-am asteptat ca aceste semnale sa contina suficienta informatie nici macar pentru reconstituirea partiala a unei imagini observate de un individ. Si, totusi, iata ca s-a dovedit a fi chiar posibil.”
