Archive for the ‘Reconstituirea pe ecranul unui calculator a activitatii vizuale a creierului uman’ Category

Reconstituirea pe ecranul unui calculator a activitatii vizuale a creierului uman   Leave a comment

Cercetatorii Universitatii din California, Berkeley au dezvoltat un sistem ce poate capta activitatea vizuala din creierul uman pentru a fi apoi reconstituita intr-o secventa video. In cele din urma, acest proces va va permite sa va inregistrati propriile visuri si sa le reconstituiti pe ecranul unui computer.

E greu de crezut dar conform profesorului Jack Gallant – specialist in neurologie si coautorul lucrarii publicate astazi in publicatia periodica Current Biology – „acesta este un pas important catre posibilitatea reconstituirii ansamblului imaginilor interioare. Deschidem o fereastra catre filmele din mintea noastra.

Au folosit trei subiecti pentru aceste experimente – in paranteza, facand parte din colectivul de cercetare intrucat este necesara sederea intr-un sistem de Imagistica prin Rezonanta Magnetica functionala pentru mai multe ore. Ei au vizionat doua serii de trailere a unor filme Hollywood in timp ce fluxul sanguin din cortexul vizual al creierului era inregistrat.

Datele au fost distribuite in pixeli tridimensionali numiti voxeli (pixeli volumetrici) de un program de computer. Procesul efectiv decodeaza semnalele creierului generate de succesiunea imaginilor, conectand informatiile de forma si miscare  a filmelor cu actiuni cerebrale specifice. Cu trecerea timpului, computerul s-a adaptat din ce in ce mai mult la recunoasterea felului in care activitatea vizuala corespunde cu activitatea cerebrala.

O paleta de imagini de 18 milioane de secunde

Dupa inregistrarea informatiilor, cealalta serie de filme a fost folosita pentru reconstituirea secventelelor video urmarite de subiecti. Computerul a analizat 18 milioane de secunde din filme de pe YouTube alese aleatoriu, constituind o baza de date de potentiale activitati cerebrale pentru fiecare film. Din toate acestea, software-ul a ales cele o suta de filme ce au cauzat activitati similare cu cele pe care subiectii le-au urmarit, fuzionandu-le intr-unul singur. Chiar daca este estompat si are o rezolutie slaba, e clar ca coincide cu filmele ce au au fost urmarite de subiecti.

Cele 18 milioane de secunde se pot compara cu paleta de culori a artistului. Un pictor vede un trandafir rosu si incearca sa reproduca culoarea folosind diferite nuante de rosu disponibile in paleta sa, combinandu-le ca sa se potriveasca cu ceea ce vede. Software-ul face acelasi lucru: analizeaza cum creierul reactioneaza la anumiti stimuli, comparand cu ce este disponibil in paleta de 18 milioane, si reda ce corespunde cel mai mult cu reactia creierului. Apoi combina secvente ce nu sunt ceea ce vede subiectul pentru a recrea ceea ce vede.

Cu o baza de date de materiale video extinsa si o putere de calcul suficienta, sistemul poate cadra orice imagine din creierul tau.

Iar in acest video puteti vedea cum procesul a functionat in cele trei cazuri. In partea din stanga-sus, puteti vedea filmul vizionat de subiecti in dispozitivul fMRI. In partea din jos puteti vedea filmul „extras” din activitatea cerebrala. Se vede ca tehnica da rezultate independente de continut. Cele trei linii de clipuri in continuarea coloanei din stanga arata secventele aleatorii folosite de program pentru reconstituirea informatiei vizuale.

Momentan, calitatea rezultata lasa de dorit, dar potentialul e enorm. Initiatorul –  si unul dintre participantii la test – Shinji Nishimoto considera ca este primul pas spre posibilitatea interceptarii directe a ceea ce creierul nostru vede si imagineaza:

Experienta noatra vizuala naturala este precum vizionarea unui film. Pentru ca aceasta tehnologie sa aiba o aplicabilitate larga, trebuie sa intelegem cum creierul proceseaza aceste experiente vizuale dinamice.

Imagineaza-ti, redarea memoriilor tale vizuale, visurile, delirul imaginatiei intr-un film video ce poate fi urmarit cu proprii ochi.

Este pentru prima data in istorie cand suntem capabili sa decodam activitatea cerebrala si sa reconstituim filme pe ecranul unui computer. Calea deschisa de aceasta cercetare depaseste puterea de intelegere. Aminteste de Brainstorm, filmul in care un grup de oameni de stiinta condusi de Christopher Walken inventeaza un dispozitiv capabil de inregistrarea celor cinci simturi si reproducerea in propriul creier.

Aceasta noua inovatie ne aduce mai aproape de acel obiectiv ce, fara indoiala, va fi atins la un moment dat. Data fiind cresterea exponentiala a puterii de calcul si a intelegerii biologiei umane, cred ca se va ajunge mai repede decat se asteapta. Poate intr-o zi vei adormi cu o banda flexibila in jurul capului numita Sony Dreamcam, conectata wireless la iPad 7.

din articolul Scientists Reconstruct Brains’ Visions Into Digital Video In Historic Experiment