أعاد العلماء الروس بناء الصور من الأفكار الإنسانية من النشاط الكهربائي للدماغ



تمكن علماء من مجموعة الشركات الروسية "Neurobiotic" ومختبر Neurobototechnics MIPT من إعادة إنشاء صور للنشاط الكهربائي للدماغ . صحيح ، نحن نتحدث فقط عن العمل مع الصور التي ينظر إليها من قبل شخص يتم تحليل دماغه.

في الواقع ، ليست استعادة الأشكال الهندسية التي ينظر إليها الشخص في مرحلة زمنية معينة من النشاط الكهربائي لخلاياه العصبية غاية في حد ذاته. الشيء الرئيسي هو فهم كيفية تشفير الدماغ للمعلومات التي نقوم بتخزينها بعد ذلك لسنوات عديدة (جيدًا ، أو دقائق ، وهو أمر لا يقل أهمية).

يتقاطع عمل العلماء الروس مع مشاريع الزملاء الأجانب. لكن في معظم الحالات ، يستخدم باحثون آخرون التصوير الوظيفي للرنين المغناطيسي أو تحليل الإشارات الكهربائية التي ترد من الخلايا العصبية. لهاتين الطريقتين قيود جدية في الاستخدام - في المستشفى أو في المنزل (ليس الآن ، بالطبع - في المستقبل).

على العكس من ذلك ، في عمل الخبراء المحليين ، يتم استخدام مخطط كهربية الدماغ ، يتم إزالته من رأس الشخص بالطريقة المعتادة . ثم يتم "تغذية" البيانات التي تم الحصول عليها عن طريق شبكة عصبية مدربة بشكل خاص. نتيجة لذلك ، يحدد الأخير ما الذي ينظر إليه الموضوع ، ويبني شخصية هندسية من خلال تكوين الإشارة الكهربائية.


وتألفت التجربة ، التي أجراها الخبراء ، من جزأين. استخدم أول مقاطع فيديو من فئات مختلفة ، بما في ذلك "التجريد" و "الشلالات" و "وجوه الناس" و "السرعة". لذلك ، تم تسجيل مقاطع الفيديو في أول شخص على عربات الثلوج وغيرها من المركبات. كانت مدة مقاطع الفيديو 10 ثوان ، واستمرت الجلسة لكل موضوع حوالي 20 دقيقة.

ونتيجة لذلك ، تمكن العلماء من إثبات أن تكوين النشاط الكهربائي للدماغ يختلف اختلافًا كبيرًا حسب فئة مقاطع الفيديو التي تمت مشاهدتها.

بعد ذلك ، بدأت المرحلة الثانية من التجربة. بالنسبة لها ، تم اختيار مقاطع الفيديو أيضًا ، وليس خمسة ، ولكن ثلاث فئات. أيضا في الجزء الثاني من التجربة تشارك شبكتين العصبية. قام أحدهم بإنشاء صور تعسفية من "الضوضاء" الظاهرة ، والثاني "الضوضاء" الناتجة من EEG. بعد ذلك ، تم الجمع بين كل من الشبكات العصبية ، وتدريب النظام على إعادة إنتاج الصورة باستخدام EEG المسجل من قبل الجهاز.



بعد ذلك ، بدأ المتطوعون بعرض مقاطع فيديو من نفس الفئات ، حيث قاموا بتسجيل EEG. تم إرسال الإشارة في الوقت الفعلي للمعالجة إلى نظام ثنائي للشبكات العصبية. نتيجة لذلك ، تم إعادة إنتاج صورة ، والتي كانت في معظم الحالات هي نفس الصورة الأصلية تمامًا. بشكل عام ، لم تكن المهمة إعادة إنتاج الفيديو بدقة ، ولكن لفهم الفئة التي تنتمي إليها الصورة التي تولدها الشبكة العصبية. وقد تم ذلك في 90 ٪ من الحالات.



“رسم الدماغ هو إشارة تتبع من عمل الخلايا العصبية ، مأخوذة من سطح الرأس. كان من المعتاد أن دراسة العمليات في الدماغ عن طريق EEG هي نفس محاولة التعرف على بنية محرك قاطرة البخار عن طريق دخانه. لم نفترض أنها تحتوي على معلومات كافية لإعادة بناء الصورة التي يراها الشخص جزئيًا على الأقل. ومع ذلك ، اتضح أن هذا التعمير ممكن ويظهر نتائج جيدة. علاوة على ذلك ، على أساسه ، من الممكن إنشاء واجهة في الوقت الحقيقي "الدماغ - الكمبيوتر". هذا مشجع جدا. الآن ، يعتمد إنشاء واجهات عصبية غازية ، والتي يتحدث عنها إيلون موسك ، على مدى تعقيد العملية الجراحية وحقيقة أنها تفشل بعد بضعة أشهر بسبب الأكسدة والعمليات الطبيعية. وقال غريغوري راشكوف ، أحد مؤلفي هذا العمل ، وباحث مبتدئ في معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا ومبرمج وعالم رياضيات في علم الأعصاب ، نأمل أن نتمكن في المستقبل من إنشاء واجهات عصبية يمكن الوصول إليها لا تحتاج إلى غرس.

Source: https://habr.com/ru/post/ar472122/


All Articles