PsychologyNow Team

Επιστήμονες ανακατασκεύασαν ανθρώπινα πρόσωπα μέσα από τον εγκέφαλο

Επιστήμονες ανακατασκεύασαν ανθρώπινα πρόσωπα μέσα από τον εγκέφαλο

PsychologyNow Team

Η μέρα που θα μπορούμε να διαβάζουμε το μυαλό του συνανθρώπου μας, πλησιάζει. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Yale κατάφεραν να ανακατασκευάσουν μέσα από τη δραστηριότητα του εγκεφάλου ανθρώπινα πρόσωπα, με συγκλονιστική ακρίβεια. 'Ένα απίστευτο κατόρθωμα που μας φέρνει ένα βήμα πιο κοντά στο να καταγραφούν βίντεο από τον εγκέφαλο, μετά την προσπάθεια μιας ομάδας από το Πανεπιστήμιο του Berkeley που ανακατασκεύασε οράματα εγκεφάλων σε ψηφιακό βίντεο το 2011.


Σύμφωνα με τον Marvin Chun, έναν από τους συγγραφείς της έρευνας στο περιοδικό Neuroimage και καθηγητής της ψυχολογίας, της γνωστικής επιστήμης και της νευροβιολογίας, "πρόκειται για μια μορφή ανάγνωσης του μυαλού". Επισημαίνει ότι οι άλλες μέθοδοι σάρωσης του εγκεφάλου "μπορούν να σας πουν μόνο ότι βλέπουν ένα ζώο ή ένα κτήριο, όχι όμως ποιο ζώο ή ποιο κτήριο. Αυτό είναι ένα διαφορετικό επίπεδο πολυπλοκότητας".

Οι ερευνητές λένε ότι η νέα αυτή μέθοδος "αποδίδει εντυπωσιακά ακριβείς νευρωνικές αναπαραστάσεις των προσώπων, ακόμη και όταν εξαιρεθεί ο ινιακός φλοιός. Η μεθοδολογία αυτή δεν αντιπροσωπεύει μόνο μια νέα και πολλά υποσχόμενη προσέγγιση για τη διερεύνηση της αντίληψης του προσώπου, αλλά προτείνει και διεξόδους για την αποτύπωση "offline" οπτικών εμπειριών - συμπεριλαμβανομένων ονείρων, αναμνήσεων και φαντασίας -  τα οποία αναπαρίστανται κυρίως σε υψηλότερα επίπεδα των περιοχών του φλοιού".

Αυτό το πείραμα ακολουθεί την ίδια μέθοδο όπως το πείραμα του Berkeley, το οποίο αιχμαλώτισε την εγκεφαλική δραστηριότητα των ατόμων, παρακολουθώντας βίντεο με τη χρήση μαγνητικής τομογραφίας (fMRI). Αυτές οι μετρήσεις αποθηκεύονταν σε μια βάση δεδομένων με τη χρήση voxels - μία τρισδιάστατη μονάδα pixels, όπως αυτές που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κόσμων στο Minecraft. Ένας υπολογιστής χρησιμοποιεί στη συνέχεια τη βάση δεδομένων σε συνδυασμό με μια συλλογή από 18 εκατομμύρια βίντεο YouTube, για να δημιουργήσει ένα σύνθετο βίντεο χρησιμοποιώντας σε πραγματικό χρόνο τις μαγνητικές τομογραφίες των άλλων υποκειμένων. Η μέθοδος αυτή απέδωσε, ουσιαστικά "ανακατασκευάζοντας" μία ακατέργαστη εκδοχή του τι έβλεπε το πρόσωπο σε πραγματικό χρόνο. 

Αλλά ενώ τα βίντεο του Berkeley ήταν καταπληκτικά, δεν ήταν πολύ ακριβή. Τα πρόσωπα, για παράδειγμα, ήταν απλά θολά. Αυτό συμβαίνει γιατί, σύμφωνα με τη νέα έρευνα του Yale, "η υποκειμενική αντιληπτική πληροφορία συνδέεται στενότερα με υψηλότερου επιπέδου περιοχές του φλοιού που δεν έχουν ακόμη χρησιμοποιηθεί ως κύρια βάση για νευρωνικές ανακατασκευές. Επιπλέον, μέχρι σήμερα δεν υπάρχουν μελέτες ανασυγκρότησης που να έχουν αναφέρει αναπαραστάσεις των εικόνων του προσώπου, οι οποίες να ενεργοποιούν ένα μεγάλο κατανεμημένο δίκτυο του φλοιού".

Οι ερευνητές ήθελαν να γνωρίζουν αν είναι δυνατόν να αναπαραστήσουν ένα ανθρώπινο πρόσωπο μέσα από συγκεκριμένα μοτίβα της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Ο στόχος ήταν προκλητικός γιατί τα πρόσωπα έχουν περισσότερες ομοιότητες μεταξύ τους από ό,τι τα κτήρια. "Αντιλαμβανόμαστε τα πρόσωπα με πολύ μεγαλύτερη λεπτομέρεια από ό,τι αντιλαμβανόμαστε άλλα πράγματα", σημείωσε ο Cowen, ένας από τους συγγραφείς της έρευνας. Έτσι επικεντρώθηκαν σε αυτό, χαρτογραφώντας τα τμήματα, και δημιουργώντας μία μέθοδο που δημιουργεί ένα αναγνωρίσιμο πρόσωπο.

Δουλεύοντας με χρηματοδότηση από το γραφείο του κοσμήτορα του Yale, ο Cowen και o μεταδιδακτορικός ερευνητής Brice Kuhl , τώρα επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, έδειξαν σε έξι ερευνητικά υποκείμενα 300 διαφορετικά "εκπαιδευτικά" πρόσωπα, ενώ υποβάλλονταν σε μαγνητική τομογραφία. Χρησιμοποίησαν στη συνέχεια, τα στοιχεία για να δημιουργήσουν ένα είδος στατιστικής βιβλιοθήκης  του πώς αυτοί οι εγκέφαλοι ανταποκρίθηκαν σε μεμονωμένα πρόσωπα. Στη συνέχεια παρουσίασαν στα έξι υποκείμενα της έρευνας νέα σύνολα από πρόσωπα ενώ υποβάλλονταν σε μαγνητική τομογραφία. Λαμβάνοντας αποκλειστικά και μόνο  τα δεδομένα από τις μαγνητικές τομογραφίες, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη στατιστική βιβλιοθήκη τους για να ανακατασκευάσουν τα πρόσωπα που τα ερευνητικά υποκείμενα έβλεπαν.

Ο Cowen υποστηρίζει ότι η ακρίβεια αυτών των αναπαραστάσεων των προσώπων, θα αυξηθεί με τον καιρό και προβλέπει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ερευνητικό εργαλείο, για παράδειγμα στη μελέτη της αναγνώρισης προσώπων από αυτιστικά παιδιά.


Πηγή: Yale News

Image Credit: Alan Cowen

Κάντε like στην σελίδα μας στο Facebook 
Ακολουθήστε μας στο Twitter 

Εγγραφείτε για να λαμβάνετε το newsletter μας!

Βρείτε μας στα...