Ilmuwan Rusia merekonstruksi gambar dari pikiran manusia dari aktivitas listrik otak



Para ilmuwan dari kelompok perusahaan Rusia "Neurobiotic" dan Laboratorium Neurobototechnics MIPT mampu menciptakan gambar aktivitas listrik otak . Benar, kita hanya berbicara tentang bekerja dengan gambar yang dilihat oleh orang yang otaknya sedang dianalisis.

Sebenarnya, mengembalikan bentuk-bentuk geometris yang dilihat seseorang pada titik waktu tertentu dari aktivitas listrik sel-sel sarafnya bukanlah tujuan itu sendiri. Hal utama adalah memahami bagaimana otak mengenkripsi informasi yang kemudian kita simpan selama bertahun-tahun (baik, atau menit, yang tidak kalah pentingnya).

Karya ilmuwan Rusia bersinggungan dengan proyek-proyek rekan asing. Tetapi dalam kebanyakan kasus, peneliti lain menggunakan pencitraan resonansi magnetik fungsional atau analisis sinyal listrik yang diterima dari neuron. Kedua metode ini memiliki keterbatasan serius dalam penggunaan - di rumah sakit atau di rumah (tidak sekarang, tentu saja - di masa depan).

Sebaliknya, dalam pekerjaan ahli rumah tangga , elektroensefalogram digunakan, yang dikeluarkan dari kepala orang dengan cara biasa . Kemudian data yang diperoleh "diumpankan" oleh jaringan saraf yang dilatih khusus. Akibatnya, yang terakhir menentukan apa yang dilihat subjek, dan membangun sosok geometris dengan konfigurasi sinyal listriknya.


Percobaan, yang dilakukan oleh para ahli, terdiri dari dua bagian. Video yang digunakan pertama dari berbagai kategori, termasuk "abstraksi", "air terjun", "wajah orang", dan "kecepatan". Jadi, videonya adalah video yang direkam dengan orang pertama di mobil salju dan kendaraan lain. Durasi video adalah 10 detik, sesi untuk setiap subjek berlangsung sekitar 20 menit.

Akibatnya, para ilmuwan dapat membuktikan bahwa konfigurasi aktivitas listrik otak berbeda secara signifikan tergantung pada kategori video yang ditonton.

Setelah ini, tahap kedua percobaan dimulai. Baginya, video juga dipilih, bukan lima, tetapi tiga kategori. Juga di bagian kedua percobaan melibatkan dua jaringan saraf. Salah satunya menghasilkan gambar acak dari "noise" yang ditunjukkan, "noise" kedua yang dihasilkan dari EEG. Setelah itu, kedua jaringan saraf digabungkan, melatih sistem untuk mereproduksi gambar menggunakan EEG yang direkam oleh perangkat.



Setelah itu, para sukarelawan mulai menunjukkan video dari kategori yang sama, merekam EEG. Sinyal secara real time dikirim untuk diproses ke sistem biner dari jaringan saraf. Akibatnya, gambar direproduksi, yang dalam banyak kasus relatif sama persis dengan aslinya. Secara umum, tugasnya bukan untuk mereproduksi video yang tepat, tetapi untuk memahami kategori apa yang dihasilkan gambar oleh jaringan saraf. Ini dilakukan pada 90% kasus.



β€œEnsefalogram adalah sinyal jejak dari kerja sel saraf, yang diambil dari permukaan kepala. Dulu, mempelajari proses di otak oleh EEG sama dengan mencoba mengenali struktur mesin lokomotif uap oleh asapnya. Kami tidak berasumsi bahwa itu berisi informasi yang cukup untuk setidaknya merekonstruksi sebagian gambar yang dilihat seseorang. Namun, ternyata rekonstruksi semacam itu dimungkinkan dan menunjukkan hasil yang baik. Selain itu, atas dasar itu bahkan dimungkinkan untuk membuat antarmuka "otak - komputer" waktu nyata. Ini sangat menggembirakan. Sekarang penciptaan antarmuka saraf invasif, yang dijelaskan oleh Elon Musk, bertumpu pada kompleksitas operasi bedah dan fakta bahwa setelah beberapa bulan mereka gagal karena oksidasi dan proses alami. Kami berharap bahwa di masa depan kita akan dapat membuat antarmuka saraf yang lebih mudah diakses yang tidak memerlukan implantasi, ”kata Grigory Rashkov, salah satu penulis karya tersebut, seorang peneliti junior di Institut Fisika dan Teknologi Moskow dan seorang programmer dan ahli matematika di Neurobotics.

Source: https://habr.com/ru/post/id472122/


All Articles