Cientistas do grupo russo de empresas "Neurobiotic" e do Laboratório de Neurobototecnia MIPT foram
capazes de recriar imagens da atividade elétrica do cérebro . É verdade que estamos falando apenas de trabalhar com imagens vistas por uma pessoa cujo cérebro está sendo analisado.
Na verdade, restaurar as formas geométricas que uma pessoa está observando em um determinado momento da atividade elétrica de suas células nervosas não é um fim em si. O principal é entender como o cérebro criptografa as informações que armazenamos por muitos anos (bem, ou minutos, o que não é menos importante).
O trabalho de cientistas russos se cruza com os projetos de colegas estrangeiros. Mas na maioria dos casos, outros pesquisadores usam ressonância magnética funcional ou análise de sinais elétricos que são recebidos de neurônios. Esses dois métodos têm sérias limitações de uso - no hospital ou em casa (não agora, é claro) no futuro.
Pelo contrário, no trabalho de especialistas nacionais
, é usado um eletroencefalograma, que é removido da cabeça da pessoa da maneira usual . Em seguida, os dados obtidos são "alimentados" por uma rede neural especialmente treinada. Como resultado, o último determina o que o sujeito está olhando e constrói uma figura geométrica pela configuração de seu sinal elétrico.
O experimento, conduzido por especialistas, consistiu em duas partes. O primeiro usou vídeos de várias categorias, incluindo "abstrações", "cachoeiras", "rostos de pessoas" e "velocidade". Portanto, os vídeos foram filmados na primeira pessoa em motos de neve e outros veículos. A duração dos vídeos foi de 10 segundos, a sessão para cada sujeito durou cerca de 20 minutos.
Como resultado, os cientistas conseguiram provar que a configuração da atividade elétrica do cérebro difere significativamente, dependendo da categoria de vídeos assistidos.
Depois disso, a segunda etapa do experimento começou. Para ela, também foram selecionados vídeos, não cinco, mas três categorias. Também na segunda parte do experimento envolveu duas redes neurais. Um deles gerou imagens arbitrárias a partir do "ruído" demonstrado, o segundo "ruído" gerado pelo EEG. Depois disso, as duas redes neurais foram combinadas, treinando o sistema para reproduzir a imagem usando o EEG gravado pelo dispositivo.
Depois disso, os voluntários começaram a mostrar vídeos das mesmas categorias, gravando EEG. O sinal em tempo real foi enviado para processamento em um sistema binário de redes neurais. Como resultado, uma imagem foi reproduzida, que na maioria dos casos era relativamente exatamente igual à original. Em geral, a tarefa não era reproduzir o vídeo exato, mas entender a que categoria a imagem gerada pela rede neural pertence. Isso foi feito em 90% dos casos.
“O encefalograma é um sinal de traço do trabalho das células nervosas, retirado da superfície da cabeça. Antes, estudar os processos no cérebro pelo EEG é o mesmo que tentar reconhecer a estrutura do motor de uma locomotiva a vapor pela fumaça. Não presumimos que ele contenha informações suficientes para reconstruir pelo menos parcialmente a imagem que uma pessoa vê. No entanto, verificou-se que tal reconstrução é possível e demonstra bons resultados. Além disso, é possível, até mesmo, criar uma interface em tempo real “cérebro - computador”. Isso é muito encorajador. Agora, a criação de interfaces neurais invasivas, sobre as quais Elon Musk fala, repousa na complexidade da operação cirúrgica e no fato de que, após alguns meses, eles falham devido à oxidação e processos naturais. Esperamos que, no futuro, possamos criar interfaces neurais mais acessíveis que não exijam implantação ”, disse Grigory Rashkov, um dos autores do trabalho, pesquisador júnior do Instituto de Física e Tecnologia de Moscou e programador e matemático da Neurobotics.