Ученые расшифровали "внутренний голос" мозга

С помощью компьютерной модели американские нейробиологи реконструировали слова, "звучавшие в голове" пациентов.

Поразительный метод реконструкции слов, существующих только в виде мысли в мозгу человека, продемонстрировали американские исследователи.

Способ "чтения мыслей", описанный – "Биологическом журнале Общественной научной библиотеки" - основан на сборе электрических сигналов, посылаемых мозгом.

Пациенты прослушивали аудиозапись различных слов, приборы фиксировали возникающие в мозгу сигналы, и затем с помощью компьютерной модели ученые реконструировали слова, "звучавшие в голове" пациентов.

Каждому слову соответствует свой уникальный набор мозговых импульсов.

Этот метод в будущем может помочь находящимся в коме или парализованным больным общаться с окружающими.

Открытия последних лет показали, что ученые все ближе подбираются к методу, который позволит им напрямую "подключиться" к человеческим мыслям.

Участники исследования, проведенного в 2010 году нейробиологами из Миссури и Нью-Йорка, смогли управлять курсором на экране компьютера силой мысли – через электроды, подключенные напрямую к мозгу. Произнося "про себя", в мыслях, отдельные гласные, они двигали курсор в нужном направлении.

Метод, названный "функциональной магнитно-резонансной томографией", открыл новые перспективы – оказалось возможно через отслеживание кровотока мозга идентифицировать конкретные слова или понятия, о которых в этот момент думает человек.

В сентябре 2011 группа исследователей калифорнийского университета Беркли во главе с Джеком Галлантом взяла этот метод на вооружение.

Изучив "маршруты" кровотока, соответствующие конкретным образам, возникающим в сознании, ученые продемонстрировали, как схемы этих "маршрутов" позволяют угадать, о каком образе или картинке думает испытуемый – по сути, реконструировать мысленное "кино", которое "крутится" в голове человека.

Теперь еще один ученый из Беркли – Брайан Пейсли – вместе с коллегами пошел еще дальше по пути "реконструкции мыслеобразов".

"Нас во многом вдохновила работа Джека, - говорит доктор Пейсли. – Был лишь один вопрос – как глубоко можно проникнуть в слуховую систему человека, используя тот же способ компьютерного моделирования?"

Исследователи сосредоточили внимание на одном участке мозга – верхней височной извилине. Эта часть слуховой системы - один из самых высоорганизованных участков мозга, ответственный за то, что мы извлекаем из потока звуков некий смысл, различаем слова и понимаем их лингвистическое значение.

Команда экспериментаторов отследила волновые сигналы верхней височной извилины 15 хирургических пациентов во время операций по лечению эпилепсии или удалению опухолей мозга. Пациентам проигрывали аудиозапись, на которой различные дикторы зачитывали слова и предложения.Самым сложным оказалось распутать хаотический поток электроимпульсов, возникших в височной доле при прослушивании аудиозаписи.При помощи компьютерной модели была составлена "карта" с указанием, какие участки мозга и с какой интенсивностью посылают импульсы, когда ухо слышит звуки на различных частотах.

Затем пациентам дали на выбор ряд слов, из которых надо было выбрать одно и подумать о нем.Оказалось, что та же компьютерная модель позволяет угадать, какое именно слово выбрал испытуемый.У ученых получилось даже воссоздать некоторые слова, преобразовав зафиксированные мозговые импульсы обратно в звуковые волны согласно компьютерной "карте".

"Эта работа позволяет убить двух зайцев, - говорит один из авторов исследования, профессор университета Беркли Роберт Найт. – Во-первых, фундаментальная наука теперь проникла еще глубже в механизмы работы мозга"."А с прикладной точки зрения, люди с нарушениями речи, возможно, смогут пользоваться этой технологией: если они не могут говорить, они будут представлять в своих мыслях, что они хотят сказать, - объясняет Найт. - Пациенты дали нам ценную информацию, было бы хорошо отблагодарить их таким образом".Авторы работы предостерегают, однако, что предстоит огромная работа по усовершенствованию "техники чтения мыслеобразов", и приборчик, расшифровывающий мысли, появится еще не скоро.