Ερευνητές αποκωδικοποίησαν τα κύματα εγκεφαλικής δραστηριότητας ασθενών.
Επιστήμονες κατόρθωσαν να αναπαραγάγουν συγκεκριμένες λέξεις μέσα από τα κύματα της εγκεφαλικής δραστηριότητας ασθενών.
Η έκφραση «διαβάζω το μυαλό» αρχίζει να αποκτά κυριολεκτικό νόημα με τα πρόσφατα επιτεύγματα της επιστήμης. Ερευνητές κατόρθωσαν να αποκρυπτογραφήσουν τις σκέψεις ασθενών αναγνωρίζοντας συγκεκριμένες λέξεις από τα κύματα της εγκεφαλικής τους δραστηριότητας.
Αν και απέχουμε ακόμη πολύ από τις συσκευές ανάγνωσης της σκέψης που βλέπουμε σε κινηματογραφικές ταινίες, οι ειδικοί θεωρούν ότι η συγκεκριμένη ανακάλυψη ανοίγει τον δρόμο προς τη μελλοντική ανάπτυξη βοηθημάτων για ανθρώπους που έχουν χάσει την ομιλία τους.
Απ’ ευθείας στον εγκέφαλο
Το πείραμα διεξήχθη σε ασθενείς οι οποίοι επρόκειτο να χειρουργηθούν για σοβαρή επιληψία. Στις περιπτώσεις αυτές ένα πλέγμα ηλεκτροδίων τοποθετείται με χειρουργική επέμβαση σε μεγάλη επιφάνεια του εγκεφάλου και διατηρείται για αρκετό χρονικό διάστημα – μερικές φορές και ημέρες – έως ότου εντοπισθούν τα σημεία που πυροδοτούν τις επιληπτικές κρίσεις.
Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ με επικεφαλής τον Μπράιαν Πάσλεϊ ζήτησαν από 15 εθελοντές να ακούσουν μια σειρά από ηχογραφημένες λέξεις επί πέντε ως δέκα λεπτά ενώ κατέγραφαν την εγκεφαλική τους δραστηριότητα μέσω των πλεγμάτων ηλεκτροδίων.
Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ως βάση αυτή την καταγραφή, ανέπτυξαν ένα μοντέλο στον υπολογιστή για να αποκωδικοποιήσουν τους ήχους που αντιστοιχούσαν στις λέξεις μέσα από το «μπερδεμένο κουβάρι» των εγκεφαλικών κυμάτων. Αξίζει να σημειωθεί ότι, αν και οι νευροεπιστήμονες γνωρίζουν ότι ο εγκέφαλος λειτουργεί μετατρέποντας τα ερεθίσματα όπως οι λέξεις σε μοτίβα ηλεκτρικής δραστηριότητας, εως τώρα δεν είχαν μπορέσει να εντοπίσουν πραγματικά ένα τέτοιο μοτίβο.
Αναπαραγωγή λέξεων από τα κύματα
Ο Μπράιαν Πάσλεϊ και οι συνεργάτες του από το Μπέρκλεϊ φαίνεται όμως ότι τελικά το κατόρθωσαν. Στο τελικό στάδιο της μελέτης τους έβαλαν ξανά τους εθελοντές να ακούσουν μια διαφορετική σειρά από λέξεις για να δουν αν ο ηλεκτρονικός υπολογιστής θα μπορούσε να αναπαραγάγει κάποιες από αυτές μέσα από τα κύματα της εγκεφαλικής τους δραστηριότητας, κάτι το οποίο και συνέβη.
«Δεν πίστευα ότι ήταν δυνατόν να λειτουργήσει, όμως τελικά ο Μπράιαν τα κατάφερε» δήλωσε ο Ρόμπερτ Νάιτ, μέλος της ομάδας και διευθυντής του Ινστιτούτου Νευροεπιστημών Ελεν Γουίλς του ίδιου πανεπιστημίου. «Το μοντέλο του μπορεί να αναπαράγει τον ήχο που άκουσε ο ασθενής και μπορείς πραγματικά να αναγνωρίσεις τις λέξεις, αν και όχι σε τέλειο βαθμό».
Όπως περιγράφεται στη μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση «PLoS Biology», το μοντέλο επετύγχανε καλύτερα αποτελέσματα όταν καταγραφόταν η δραστηριότητα στην άνω κροταφική έλικα – μια περιοχή η οποία εμπλέκεται στον μηχανισμό της ακοής ενώ ταυτόχρονα θεωρείται ότι αποτελεί κέντρο «ανώτερης τάξης» λειτουργιών όπως η απόδοση γλωσσικού νοήματος στους ήχους που ακούμε.
Τα βοηθήματα του μέλλοντος
Αν και αποτελεί προς το παρόν μόνο ένα μικρό πρώτο βήμα, το επίτευγμα θεωρείται πολύ σημαντικό εφόσον ανοίγει δρόμους για τη μελλοντική ανάπτυξη συσκευών οι οποίες θα προσφέρουν τη δυνατότητα επικοινωνίας σε ανθρώπους οι οποίοι έχουν χάσει την ικανότητα ομιλίας ή βρίσκονται σε κωματώδη κατάσταση. Βεβαίως τόσο οι επιστήμονες που μετείχαν στη συγκεκριμένη μελέτη όσο και άλλοι ειδικοί σπεύδουν να τονίσουν ότι ακόμη βρισκόμαστε πολύ μακριά από κάτι τέτοιο.
«Ενδεχομένως η τεχνική θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη μιας εμφυτεύσιμης συσκευής που θα βοηθά στην ομιλία. Επόμενο βήμα είναι να δούμε αν μπορούμε να αποκωδικοποιήσουμε μια λέξη όταν κάποιος τη φαντάζεται» δήλωσε ο κ. Νάιτ, επισημαίνοντας ωστόσο ότι η δημιουργία μιας συσκευής που θα «μεταφράζει» τις σκέψεις σε λέξεις θα είναι εξαιρετικά δύσκολη.
Στους φόβους που εκφράζονται ότι οι προσπάθειες του είδους οδηγούν σε τεχνολογίες οι οποίες θα μπορούν να διαβάζουν κρυφά τις σκέψεις μας ή θα χρησιμοποιούνται σε ανακρίσεις, οι ειδικοί απαντούν κατηγορηματικά ότι αυτά ανήκουν στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας. «Για να κάνεις αυτό που κάναμε θα πρέπει να ανοίξεις το κρανίο κάποιου και να ζητήσεις τη συνεργασία του» υπογράμμισε ο κ. Νάιτ.
Επιστήμονες κατόρθωσαν να αναπαραγάγουν συγκεκριμένες λέξεις μέσα από τα κύματα της εγκεφαλικής δραστηριότητας ασθενών.
Η έκφραση «διαβάζω το μυαλό» αρχίζει να αποκτά κυριολεκτικό νόημα με τα πρόσφατα επιτεύγματα της επιστήμης. Ερευνητές κατόρθωσαν να αποκρυπτογραφήσουν τις σκέψεις ασθενών αναγνωρίζοντας συγκεκριμένες λέξεις από τα κύματα της εγκεφαλικής τους δραστηριότητας.
Αν και απέχουμε ακόμη πολύ από τις συσκευές ανάγνωσης της σκέψης που βλέπουμε σε κινηματογραφικές ταινίες, οι ειδικοί θεωρούν ότι η συγκεκριμένη ανακάλυψη ανοίγει τον δρόμο προς τη μελλοντική ανάπτυξη βοηθημάτων για ανθρώπους που έχουν χάσει την ομιλία τους.
Απ’ ευθείας στον εγκέφαλο
Το πείραμα διεξήχθη σε ασθενείς οι οποίοι επρόκειτο να χειρουργηθούν για σοβαρή επιληψία. Στις περιπτώσεις αυτές ένα πλέγμα ηλεκτροδίων τοποθετείται με χειρουργική επέμβαση σε μεγάλη επιφάνεια του εγκεφάλου και διατηρείται για αρκετό χρονικό διάστημα – μερικές φορές και ημέρες – έως ότου εντοπισθούν τα σημεία που πυροδοτούν τις επιληπτικές κρίσεις.
Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ με επικεφαλής τον Μπράιαν Πάσλεϊ ζήτησαν από 15 εθελοντές να ακούσουν μια σειρά από ηχογραφημένες λέξεις επί πέντε ως δέκα λεπτά ενώ κατέγραφαν την εγκεφαλική τους δραστηριότητα μέσω των πλεγμάτων ηλεκτροδίων.
Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ως βάση αυτή την καταγραφή, ανέπτυξαν ένα μοντέλο στον υπολογιστή για να αποκωδικοποιήσουν τους ήχους που αντιστοιχούσαν στις λέξεις μέσα από το «μπερδεμένο κουβάρι» των εγκεφαλικών κυμάτων. Αξίζει να σημειωθεί ότι, αν και οι νευροεπιστήμονες γνωρίζουν ότι ο εγκέφαλος λειτουργεί μετατρέποντας τα ερεθίσματα όπως οι λέξεις σε μοτίβα ηλεκτρικής δραστηριότητας, εως τώρα δεν είχαν μπορέσει να εντοπίσουν πραγματικά ένα τέτοιο μοτίβο.
Αναπαραγωγή λέξεων από τα κύματα
Ο Μπράιαν Πάσλεϊ και οι συνεργάτες του από το Μπέρκλεϊ φαίνεται όμως ότι τελικά το κατόρθωσαν. Στο τελικό στάδιο της μελέτης τους έβαλαν ξανά τους εθελοντές να ακούσουν μια διαφορετική σειρά από λέξεις για να δουν αν ο ηλεκτρονικός υπολογιστής θα μπορούσε να αναπαραγάγει κάποιες από αυτές μέσα από τα κύματα της εγκεφαλικής τους δραστηριότητας, κάτι το οποίο και συνέβη.
«Δεν πίστευα ότι ήταν δυνατόν να λειτουργήσει, όμως τελικά ο Μπράιαν τα κατάφερε» δήλωσε ο Ρόμπερτ Νάιτ, μέλος της ομάδας και διευθυντής του Ινστιτούτου Νευροεπιστημών Ελεν Γουίλς του ίδιου πανεπιστημίου. «Το μοντέλο του μπορεί να αναπαράγει τον ήχο που άκουσε ο ασθενής και μπορείς πραγματικά να αναγνωρίσεις τις λέξεις, αν και όχι σε τέλειο βαθμό».
Όπως περιγράφεται στη μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση «PLoS Biology», το μοντέλο επετύγχανε καλύτερα αποτελέσματα όταν καταγραφόταν η δραστηριότητα στην άνω κροταφική έλικα – μια περιοχή η οποία εμπλέκεται στον μηχανισμό της ακοής ενώ ταυτόχρονα θεωρείται ότι αποτελεί κέντρο «ανώτερης τάξης» λειτουργιών όπως η απόδοση γλωσσικού νοήματος στους ήχους που ακούμε.
Τα βοηθήματα του μέλλοντος
Αν και αποτελεί προς το παρόν μόνο ένα μικρό πρώτο βήμα, το επίτευγμα θεωρείται πολύ σημαντικό εφόσον ανοίγει δρόμους για τη μελλοντική ανάπτυξη συσκευών οι οποίες θα προσφέρουν τη δυνατότητα επικοινωνίας σε ανθρώπους οι οποίοι έχουν χάσει την ικανότητα ομιλίας ή βρίσκονται σε κωματώδη κατάσταση. Βεβαίως τόσο οι επιστήμονες που μετείχαν στη συγκεκριμένη μελέτη όσο και άλλοι ειδικοί σπεύδουν να τονίσουν ότι ακόμη βρισκόμαστε πολύ μακριά από κάτι τέτοιο.
«Ενδεχομένως η τεχνική θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη μιας εμφυτεύσιμης συσκευής που θα βοηθά στην ομιλία. Επόμενο βήμα είναι να δούμε αν μπορούμε να αποκωδικοποιήσουμε μια λέξη όταν κάποιος τη φαντάζεται» δήλωσε ο κ. Νάιτ, επισημαίνοντας ωστόσο ότι η δημιουργία μιας συσκευής που θα «μεταφράζει» τις σκέψεις σε λέξεις θα είναι εξαιρετικά δύσκολη.
Στους φόβους που εκφράζονται ότι οι προσπάθειες του είδους οδηγούν σε τεχνολογίες οι οποίες θα μπορούν να διαβάζουν κρυφά τις σκέψεις μας ή θα χρησιμοποιούνται σε ανακρίσεις, οι ειδικοί απαντούν κατηγορηματικά ότι αυτά ανήκουν στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας. «Για να κάνεις αυτό που κάναμε θα πρέπει να ανοίξεις το κρανίο κάποιου και να ζητήσεις τη συνεργασία του» υπογράμμισε ο κ. Νάιτ.
0 Σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου