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

Способ «чтения мыслей», описанный в публикации журнала PLoS Biology 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. Выяснилось, что каждому слову соответствует свой уникальный набор мозговых импульсов. Этот метод в будущем может помочь находящимся в коме или парализованным больным общаться с окружающими.

Вглубь мозга

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.

Подумайте «А-а»

Изучив маршруты кровотока, которые соответствуют 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?»

Ключевая извилина

Исследователи сосредоточили внимание на одном участке мозга – верхней височной извилине. Эта часть слуховой системы – один из самых высокоорганизованных 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 у 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.

Ученым удалось даже воссоздать некоторые слова, преобразовав зафиксированные мозговые импульсы обратно в звуковые волны согласно компьютерной «карте».

Двойной эффект

«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: когда они не могут говорить, то будут представлять в своих мыслях то, что они хотят сказать, – объясняет Найт. – Пациенты дали нам ценную информацию, и было бы хорошо отблагодарить их таким образом».

Авторы отчета предостерегают, однако, что предстоит огромная работа по усовершенствованию техники «чтения мыслеобразов», и прибор, расшифровывающий мысли, появится еще не скоро.

Джейсон Палмер