Восстановление различных образов, запечатлённых в сознании человека по данным о его мозговой активности – это одна из интереснейших задач в современной нейробиологии и психологии.
Этот процесс носит название нейровизуализации, одним из инструментов которой, по сути, является функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ). Она основана на способности форм гемоглобина намагничиваться во внешнем магнитном поле. Метод даёт возможность увидеть изменения кровообращения головного мозга в зависимости от его активности (впрочем, с этим согласны не все учёные). Полученные в итоге изображения показывают, какие участки мозга активированы при выполнении определённых задач.
Так, разным группам исследователей уже удавалось ранее "извлекать из мозга" людей изображения надписей, отдельных предметов, животных, пейзажей и даже небольших видеороликов. По большинству этих визуализаций можно было легко определить, что видел испытуемый, например, здание это или животное, но невозможно было однозначно сказать, какое именно.
Специалисты из Йельского университета под руководством профессора Марвина Чунь (Marvin Chun) существенно повысили уровень сложности задачи и попытали счастья в распознавании человеческих лиц. За дело взялся один из аспирантов Чунь Алан Коуэн (Alan Cowen). По его словам, сложность задачи заключается в том, что мозг человека запоминает лица с большей детализацией, чем многие другие объекты. При обработке такого визуального изображения затрагивается больше участков коры головного мозга, некоторые из которых ранее не использовались исследователями для воссоздания зрительных образов.
Для достижения заветной цели специалисты создали своеобразную библиотеку из 300 лиц, для каждого из которых записали данные фМРТ для шести добровольцев. После этого участникам эксперимента в ходе сканирования предложили новые фотографии людей. Итоговую картину активности головного мозга расшифровали с помощью библиотеки данных.
Результаты работы, опубликованные в журнале Neuroimage, были поразительными. Лица удалось воспроизвести с очень высокой точностью, которая ранее никем не достигалась. Коуэн уверен, что в дальнейшем с расширением статистических данных по лицам людей, точность воспроизведения будет только возрастать.
В пресс-релизе университета учёные поясняют, что им удалось разработать высокоточный исследовательский инструмент. В частности, он может быть использован при изучении того, как дети, страдающие аутизмом, реагируют на лица людей. Специалисты также считают, что, вполне вероятно, через какое-то время они смогут восстанавливать и "оффлайн"-образы, например, воспоминания детства или даже мечты людей.
Также по теме:
Новая компьютерная программа восстанавливает лицо человека по ДНК
Человеческий мозг распознаёт изображения за 13 миллисекунд
Новый метод объёмной визуализации позволит заглянуть внутрь живых клеток
3D-реконструкция необычного мозга помогла объяснить, почему пациент лишился памяти
Впервые удалось визуализировать активность генов в тысячах отдельных клеток
Память черпает старые воспоминания из недавнего прошлого
