俄罗斯科学家从大脑电活动中的人类思想重建图像



来自俄罗斯“神经病菌”公司集团和MIPT的神经生物学实验室的科学家能够重现大脑电活动的图像 。 没错,我们只是在谈论处理被分析大脑的人所看到的图像。

实际上,从一个人的神经细胞的电活动恢复他在某个时间点正在看的几何形状本身并不是目的。 最主要的是要了解大脑如何加密我们存储多年(或数分钟,同样重要的信息)的信息。

俄罗斯科学家的工作与外国同事的项目相交。 但是在大多数情况下,其他研究人员使用功能磁共振成像或分析从神经元接收到的电信号。 这两种方法的使用都受到严重限制-在医院还是在家(当然现在还不是现在-将来)。

相反,在家庭专家的工作中,使用的是脑电图,它可以通过通常的方式从人的头部移除 。 然后,通过专门训练的神经网络“获取”获得的数据。 结果,后者确定对象在看什么,并通过其电信号的配置建立几何图形。


由专家进行的实验分为两个部分。 首先使用了各种类别的视频,包括“抽象”,“瀑布”,“人脸”和“速度”。 因此,这些视频是第一人称在雪地车和其他车辆上拍摄的视频。 视频持续时间为10秒,每个主题的课程持续约20分钟。

结果,科学家能够证明大脑电活动的配置随所观看视频的类别而显着不同。

此后,实验的第二阶段开始了。 对于她来说,还选择了视频,而不是五个类别,而是三个类别。 实验的第二部分也涉及两个神经网络。 其中一个从演示的“噪声”生成任意图像,第二个-从EEG生成的“噪声”。 之后,将两个神经网络结合起来,使用设备记录的EEG训练系统重现图像。



之后,志愿者开始播放相同类别的视频,并记录脑电图。 实时信号被发送到神经网络的二进制系统进行处理。 结果,再现了图像,在大多数情况下,图像与原始图像相对完全相同。 通常,任务不是要复制确切的视频,而是要了解神经网络生成的图像属于哪个类别。 在90%的案例中都是这样做的。



“脑电图是来自神经细胞工作的痕量信号,取自头部表面。 过去,通过脑电图研究大脑中的过程与试图通过其烟雾识别蒸汽机车的发动机结构相同。 我们没有假定它包含足够的信息来至少部分重建一个人看到的图像。 然而,事实证明,这样的重建是可能的,并显示出良好的结果。 此外,在此基础上甚至可以创建“大脑-计算机”实时界面。 这是非常令人鼓舞的。 现在,由埃隆·马斯克(Elon Musk)描述的侵入性神经界面的创建取决于外科手术的复杂性,以及几个月后由于氧化和自然过程而失效的事实。 我们的作者之一,莫斯科物理技术学院的初级研究员,Neurobotics的程序员和数学家格里高里·拉什科夫(Grigory Rashkov)说,我们希望未来我们将能够制造出更加经济实惠的不需要植入的神经接口。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN472122/


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