Подібно до чарівної палички Дамблдора, сканування може витягти довгі ланцюжки історій прямо з мозку людини — але лише за умови співпраці цієї людини.
Це «читання думок», описане 1 травня в журналі Nature Neuroscience , має пройти довгий шлях, перш ніж його можна буде використовувати за межами складних лабораторій. Але в кінцевому підсумку результат може призвести до безперебійних пристроїв, які допоможуть людям, які не можуть легко розмовляти чи іншим чином спілкуватися. Дослідження також викликає занепокоєння щодо конфіденційності щодо небажаного нейронного підслуховування.
«Я вважав це захоплюючим», — каже Гопала Ануманчіпаллі, нейроінженер з Каліфорнійського університету в Берклі, який не брав участі в дослідженні. «Це схоже на: «Вау, ми вже тут», — каже він. «Я був радий це побачити».
На відміну від імплантованих пристроїв , які показали нещодавні перспективи, нова система не потребує хірургічного втручання. І на відміну від інших зовнішніх підходів, він створює безперервні потоки слів замість того, щоб мати більш обмежений словниковий запас.
Для нового дослідження троє людей лежали всередині громіздкого апарату МРТ щонайменше 16 годин кожна. Вони слухали історії, в основному з подкасту The Moth , тоді як функціональне МРТ-сканування виявило зміни кровотоку в мозку. Ці зміни є проміжними показниками активності мозку, хоча вони повільні та недосконалі.
Маючи в руках ці нейронні дані, обчислювальні нейробіологи Олександр Хат і Джеррі Танг з Техаського університету в Остіні та їхні колеги змогли зіставити шаблони активності мозку з певними словами та ідеями. Цей підхід базувався на мовній моделі, створеній за допомогою GPT, одного з попередників, який увімкнув сучасні чат-боти AI.
Коли дослідники з’ясували, які моделі мозкової діяльності відповідають словам у історіях, команда могла працювати у зворотному напрямку, використовуючи моделі мозку, щоб передбачити нові слова та ідеї. Процес йшов ітераційним шляхом. Декодер ранжував імовірність появи слів після попереднього слова , а потім використовував шаблони активності мозку, щоб допомогти вибрати переможця та зрештою зупинитися на суті ідеї.
«Це точно не влучне кожне слово», — каже Хат. Рівень дослівних помилок насправді був досить високим — від 92 до 94 відсотків. «Але це не пояснює, як це перефразовує речі», — каже він. «Це надихає ідеї». Наприклад, коли людина почула: «Я ще не маю водійських прав», декодер виплюнув: «Вона ще навіть не почала вчитися водити».
Такі відповіді дали зрозуміти, що дешифрувальники борються із займенниками, хоча дослідники не знають, чому. «Він не знає, хто і що кому робить», — сказав Хут під час брифінгу 27 квітня.
Декодери також могли приблизно відтворювати історії з мізків людей у двох різних сценаріях: коли люди мовчки розповідали собі відрепетировану історію та коли вони дивилися німе кіно. Той факт, що ці ситуації можна було декодувати, був захоплюючим, каже Хут, тому що «це означало, що те, чого ми досягаємо за допомогою цього декодера, — це не низькорівнева мова». Замість цього, «ми починаємо розуміти ідею».
Використовуючи обчислювальні моделі та сканування мозку, вчені могли декодувати ідеї з мозку людей, коли вони слухали мову, дивилися фільм або уявляли, що розповідають історію
«Це дослідження дуже вражаюче, і воно дає нам уявлення про те, що може бути можливим у майбутньому», — каже Сара Вандельт, обчислювальний нейробіолог з Каліфорнійського технологічного інституту, яка не брала участі в дослідженні.
Стрімкий прогрес у розшифровці мозку може стимулювати дискусії про психічну конфіденційність, про що дослідники звернулися в новому дослідженні. «Ми знаємо, що це може виглядати моторошно», — каже Хат. «Це дивно, що ми можемо помістити людей у сканер і прочитати, про що вони думають».
Але команда виявила, що новий метод не є універсальним: кожен декодер був досить персоналізованим і працював лише для людини, чиї дані про мозок допомогли створити його. Більше того, людина повинна була добровільно співпрацювати, щоб декодер ідентифікував ідеї. Якщо людина не звертала уваги на аудіорозповідь, декодер не міг підібрати цю історію з сигналів мозку. Учасники могли перешкодити спробам прослуховування, просто проігнорувавши історію та подумавши про тварин, виконуючи математичні завдання або зосередившись на іншій історії.
«Я радий, що ці експерименти проводяться з метою розуміння конфіденційності», — каже Ануманчіпаллі. «Я думаю, що ми повинні бути уважними, тому що після факту важко повернутися назад і призупинити дослідження».