Visiškai naujos galimybės: neurologai išmoko skaityti žmonių mintis

Mokslininkai Sietlo ligoninėje pasitelkė septynis epilepsija sergančius savanorius, kuriems tam tikrose smegenų dalyse buvo implantuoti elektrodai  ir kompiuteryje rodomi juodai balti veidų bei namų vaizdiniai. Jie ekrane atsirasdavo atsitiktine tvarka, kas 400 milisekundžių.

Susisteminus smegenų veiklos duomenis, mokslininkai galėjo tiksliai pasakyti, kada pacientas žiūrėjo į paveikslėlį ir kas tame paveikslėlyje pavaizduota. Šio tyrimo ataskaita buvo paskelbta žurnale „PLoS kompiuterinė biologija“.

Vyriausias tyrėjas Kajus Milleris aiškino: „Buvo ir kitų tyrimų, kuriose mokslininkai sugebėjo pasakyti, kai pacientas žiūri į vienos ar kitos rūšies vaizdinius, tačiau jų pasirodymo laikas visais praėjusiais kartais buvo žinomas iš anksto“.

„Mes esame pirmieji, kuriems pavyko iššifruoti spontaniškus smegenų signalus. Todėl galėjome pasakyti, ar tam tikru momentu pacientai žiūrėjo į tam tikros rūšies vaizdus“ – priduria K.Mileris.

Norėdami tai pasiekti, mokslininkai orientavosi į dviejų tipų smegenų signalus: įvykių nulemtą potencialą (ERPs) (ang. event-related potentials) ir „plačiajuostį“ ryšį (ang. broadband).

ERPs yra elektros signalai, kuriuos skleidžia neuronai atskiruose smegenų regionuose. Šių signalų deformacijos parodo, kad įvyko kažkuri iš stimuliacijų. Tai leidžia tiksliai prognozuoti įvykio laiką. Vis dėlto, K.Miller priduria, kad „tokios deformacijos įvairiose smegenų srityse yra skirtingos, todėl sunku nustatyti, kuris iš signalų yra svarbiausias“.

„Plačiajuosčio“ ryšio signalai geriau specifikuoja smegenų elektros impulsus, ir parodo kokios rūšies stimulas įvyko. Todėl tiksliam laikui nustatyti buvo naudojamas ERPs, o „plačiajuosčio“ ryšio signalai pasitelkti identifikuojant konkrečius vaizdus. Taip komanda galėjo pasakyti, ką ir kada kiekvienas tiriamasis matė ir tai padaryti su daugiau nei 95 procentų tikslumu.

„Persilaužimas įvyko tada, kai supratome, kaip pasitelkus kelis signalus nuskaityti skirtingų rūšių informaciją ir iššifruoti, kas vyksta aplink tiriamąjį žmogų“, – sakė K.Miller.

Mokslininkas mano, kad toliau plėtojant šią techniką bus galima modifikuoti smegenų siunčiamų signalų struktūrą tiems, kurie kenčia neurologinius sutrikimus po traumų ar insulto. Dėl šių negalavimų skirtingi smegenų regionai kartais praranda gebėjimą komunikuoti tarpusavyje, todėl K. Miller tikisi, kad naujoji technologija padės atkurti šią smegenų funkciją.