Wissenschaftler der russischen Unternehmensgruppe "Neurobiotic" und des Laboratory of Neurobototechnics MIPT
konnten Bilder der elektrischen Aktivität des Gehirns erstellen . Es stimmt, wir sprechen nur über die Arbeit mit Bildern, die von einer Person betrachtet werden, deren Gehirn analysiert wird.
Tatsächlich ist die Wiederherstellung der geometrischen Formen, die eine Person zu einem bestimmten Zeitpunkt aus der elektrischen Aktivität ihrer Nervenzellen betrachtet, kein Selbstzweck. Die Hauptsache ist zu verstehen, wie das Gehirn die Informationen verschlüsselt, die wir dann für viele Jahre speichern (gut oder Minuten, was nicht weniger wichtig ist).
Die Arbeit russischer Wissenschaftler überschneidet sich mit den Projekten ausländischer Kollegen. In den meisten Fällen verwenden andere Forscher jedoch die funktionelle Magnetresonanztomographie oder die Analyse elektrischer Signale, die von Neuronen empfangen werden. Diese beiden Methoden haben schwerwiegende Einschränkungen bei der Anwendung - im Krankenhaus oder zu Hause (natürlich nicht jetzt - in Zukunft).
Im Gegenteil, in der Arbeit von Hausfachleuten
wird ein Elektroenzephalogramm verwendet, das auf übliche Weise vom Kopf der Person entfernt wird . Dann werden die erhaltenen Daten von einem speziell trainierten neuronalen Netzwerk "gespeist". Infolgedessen bestimmt letzterer, was das Subjekt betrachtet, und baut durch die Konfiguration seines elektrischen Signals eine geometrische Figur auf.
Das von Experten durchgeführte Experiment bestand aus zwei Teilen. Die ersten verwendeten Videos aus verschiedenen Kategorien, darunter "Abstraktionen", "Wasserfälle", "Gesichter der Menschen" und "Geschwindigkeit". Die Videos waren also Videos, die in der ersten Person mit Schneemobilen und anderen Fahrzeugen aufgenommen wurden. Die Dauer der Videos betrug 10 Sekunden, die Sitzung für jedes Thema dauerte etwa 20 Minuten.
Als Ergebnis konnten Wissenschaftler nachweisen, dass sich die Konfiguration der elektrischen Aktivität des Gehirns je nach Kategorie der angesehenen Videos erheblich unterscheidet.
Danach begann die zweite Stufe des Experiments. Für sie wurden auch Videos ausgewählt, nicht fünf, sondern drei Kategorien. Ebenfalls im zweiten Teil des Experiments waren zwei neuronale Netze beteiligt. Einer von ihnen erzeugte beliebige Bilder aus dem demonstrierten "Rauschen", der zweite - erzeugte "Rauschen" aus dem EEG. Danach wurden beide neuronalen Netze kombiniert und das System trainiert, um das Bild unter Verwendung des vom Gerät aufgezeichneten EEG zu reproduzieren.
Danach begannen die Freiwilligen, Videos der gleichen Kategorien zu zeigen und das EEG aufzuzeichnen. Das Signal wurde in Echtzeit zur Verarbeitung an ein binäres System neuronaler Netze gesendet. Als Ergebnis wurde ein Bild reproduziert, das in den meisten Fällen relativ genau dem Original entsprach. Im Allgemeinen bestand die Aufgabe nicht darin, das genaue Video zu reproduzieren, sondern zu verstehen, zu welcher Kategorie das vom neuronalen Netzwerk erzeugte Bild gehört. Dies wurde in 90% der Fälle durchgeführt.
„Das Enzephalogramm ist ein Spurensignal aus der Arbeit von Nervenzellen, das von der Oberfläche des Kopfes stammt. Früher war die Untersuchung der Prozesse im Gehirn mittels EEG dasselbe wie der Versuch, die Struktur des Motors einer Dampflokomotive an ihrem Rauch zu erkennen. Wir haben nicht angenommen, dass es genügend Informationen enthält, um das Bild, das eine Person sieht, zumindest teilweise zu rekonstruieren. Es stellte sich jedoch heraus, dass eine solche Rekonstruktion möglich ist und gute Ergebnisse zeigt. Darüber hinaus ist es auf seiner Basis sogar möglich, eine Echtzeitschnittstelle „Gehirn - Computer“ zu erstellen. Das ist sehr ermutigend. Die Schaffung invasiver neuronaler Schnittstellen, über die Elon Musk spricht, beruht nun auf der Komplexität des chirurgischen Eingriffs und der Tatsache, dass sie nach einigen Monaten aufgrund von Oxidation und natürlichen Prozessen versagen. Wir hoffen, dass wir in Zukunft zugänglichere neuronale Schnittstellen schaffen können, für die keine Implantation erforderlich ist “, sagte Grigory Rashkov, einer der Autoren der Arbeit, Nachwuchsforscher am Moskauer Institut für Physik und Technologie und Programmierer und Mathematiker bei Neurobotics.