Смотря на мозг, ученые видят, что вы слышите

Новое исследование показывает, что анализируя деятельность мозга, ученые могут сказать о том, какие слова человек только что услышал. Данное исследование, возможно, в один день окажет помощь специалистам, и они смогут прослушивать внутренние монологи, происходящие в нашем сознании, или же услышать речи тех людей, которые не могут говорить.

"Данная работа имеет очень большое значение для людей, страдающих от повреждений речи или от болезни Лу Герига, то есть вообще не могут говорить", - рассказывает один из исследователей университета Калифорнии в Беркли Роберт Найт (Robert Knight). "Если мы в конечном счете сможем реконструировать воображаемые разговоры, тысячи людей смогут воспользоваться этим преимуществом".

Недавние исследования показали, что ученые могут сказать, какое число только что увидел человек, тщательно анализируя его мозговую активность. Они также могут понять, сколько точек видел человек.

Чтобы проверить, смогут ли они сделать то же самое со звуком, эксперты сосредоточились на декодировании электрической активности в области человеческого слухового аппарата, называемой верхней височной извилиной (ВВИ). 15 добровольцев в исследовании были пациентами нейрохирургов, лечившихся от эпилепсии или желающих избавиться от опухоли головного мозга, поэтому исследователи могли напрямую наблюдать за деятельностью ВВИ и анализировать, какие изменения в ней происходят при обычном разговоре, который слушали добровольцы.

Ученые протестировали два различных метода для того, чтобы проверить соответствие звуков с картиной электрической активности, которую они обнаружили. "Речь – это ритм, быстрый или медленный, а наши модели анализируют то, как мозг кодирует различные ритмы", - пояснил исследователь Брайан Пасли (Brian Pasley), нейробиолог университета Калифорнии. "Одна аналогия – это переменный или постоянный ток в вашем доме, или же автомобильный аккумулятор. В одном случае ритмы кодируются колеблющейся активностью мозга (переменный ток), в другом случае ритмы кодируются изменениями общей деятельностью головного мозга (постоянный ток)".

Таким образом, оба метода использовались при анализе активности мозга. "Мы обнаружили, что обе модели хорошо работают при расшифровке относительно медленных ритмов речи, однако, чем быстрее была речь, тем лучше себя проявлял второй метод", - сказал Пасли. Исследователям удалось воссоздать звук, довольно близкий к оригиналу слова. "В будущем мы сможем синтезировать любой звук, слышимый человеком и любое слово, о котором он подумает".

"Я не думал о том, что система будет работать, но Брайан все же сделал это", - говорит Найт. "Его расчетная модель может воспроизводить звук, слышимый человеком, при этом слова действительно можно понять, хоть и звучат они не идеально".

"Мы расшифровываем только те звуки, которые человек слышит, а не то, что он себе воображает, или о чем думает", - говорит Пасли. "Данное исследование – это не чтение мыслей, так как мы не можем расшифровать то, о чем человек думает. При этом, некоторые данные свидетельствуют о том, что когда мы слышим звуки и когда их представляем себе, активируется работа тех же областей мозга. Однако, пока у ученых нет возможности совместить эти два процесса".

Важным шагом будет распространение данного подхода на внутреннюю вербализацию, однако, специалистам пока неизвестно, возможно ли это. На настоящий момент в некоторой степени это возможно, но только с помощью инвазивных процедур.

Пасли подчеркивает, что результаты исследования не могут быть использованы на допросах или с целью прочтения мыслей, потому что на данном этапе эксперты еще не начали изучать процесс внутренней вербализации. "Если это в будущем станет возможным, то процедура потребует инвазивных медицинских имплантатов".

Просмотров: 158