Nie ruszył nawet powieką, a bezbłędnie odczytali jego myśli. Jak tego dokonali?

Czytanie w myślach to jeden z częstych motywów występujących w komiksach czy filmach SF. Istnieje technologia, która pozwala na przetłumaczenie aktywności mózgu danej osoby na ciągły strumień tekstu, oferując coś na kształt telepatii. Nowo opracowany system pomoże osobom, które są świadome umysłowo, ale nie mogą fizycznie mówić, np. po przebytym udarze mózgu lub z zespołem zamknięcia.
To jeszcze nie czytanie w myślach jak z filmów czy komiksów, ale bardzo użyteczna technologia /Fot. Freepik

To jeszcze nie czytanie w myślach jak z filmów czy komiksów, ale bardzo użyteczna technologia /Fot. Freepik

O przełomowej technice neuronaukowców z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin pisaliśmy już jakiś czas temu, ale wtedy ich badania były na mniej zaawansowanym etapie. Teraz dekoder semantyczny jest bliżej komercjalizacji, a jego możliwości są naprawdę imponujące, o czym świadczą wyniki opublikowane w Nature Neuroscience.

Telepaci? Nic z tych rzeczy

Opracowany dekoder nie wymaga wszczepiania implantów chirurgicznych, dzięki czemu cały proces jest nieinwazyjny. Działa tylko w oparciu o funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI), czyli standardowe badanie obrazowe mózgu, które jasno wskazuje na rejony aktywności neuronalnej. Algorytm oparty na sieciach neuronowych typu transformer – podobnych do tych, które zasilają ChatGPT Open AI czy Google Barda – przekłada rejestrowaną aktywność mózgu na język. To może być przełom w komunikacji z osobami świadomymi, ale które nie mogą mówić, np. sparaliżowanymi, po udarze czy cierpiącymi na zespół zamknięcia.

Czytaj też: Co czytanie robi z naszym mózgiem?

Kluczowa jest jednak “otwartość” osoby badanej na dekodowanie swoich myśli, gdyż system najpierw musi się nauczyć powstających w jej mózgu wzorców neuronalnych. To dlatego osobie umieszczonej w aparacie do fMRI puszczane są podcasty i rejestrowana aktywność mózgowa. Później jest ona proszona o słuchanie nowej historii lub wyobrażenie sobie, że ją opowiada, a maszyna generuje odpowiedni tekst na ekranie. To takie proste!

Dr Alex Huth (po prawej) i dr Jery Tang (po lewej) /Fot. University of Texas Austin

Dr Alex Huth, jeden z autorów systemu, mówi:

Jak na nieinwazyjną metodę, jest to prawdziwy skok naprzód w porównaniu z tym, co zostało zrobione wcześniej. Do tej pory udało się wygenerować pojedyncze słowa lub krótkie zdania, a tu dostajemy model do dekodowania ciągłego języka przez dłuższy czas – ze wszystkimi skomplikowanymi pomysłami.

Warto jednak pamiętać, że otrzymany wynik nie jest zapisem słowo w słowo, a pewną formą parafrazy. Technologia ta to nie “czytanie w myślach”, jakie wielu z nas może sobie wyobrażać, gdyż maszyna nie jest stuprocentowo dokładna. W eksperymentach, w których uczestnik słuchał wypowiedzi: “nie mam jeszcze prawa jazdy”, system przetłumaczył aktywność neuronalną jako: “ona nawet nie zaczęła jeszcze uczyć się jeździć”. Słuchając słów: “nie wiedziałem czy krzyczeć, czy płakać, czy uciekać – zamiast tego powiedziałem: zostaw mnie w spokoju”, system wygenerował tekst: “zaczęła krzyczeć i płakać, a potem powiedziała: mówiłam ci, żebyś zostawił mnie w spokoju”. To wszystko niuanse, ale oddają głębszy sens wypowiedzi.

Naukowcy uspokajają, że ich system działa tylko w przypadku konkretnych, otwartych na współpracę uczestników. Wyniki osób, na których dekoder nie został wcześniej przeszkolony lub takich, które opierały się przed dekodowaniem aktywności neuronalnej, były nieczytelne i bezużyteczne. To oznacza, że obecna technologia nie pozwala “czytać w myślach” osób wbrew ich woli.

Przewidywania dekodera z aktywności mózgu podczas słuchania przez użytkownika czterech historii. Przykładowe segmenty zostały ręcznie wybrane i opatrzone przypisami, aby zademonstrować typowe zachowania dekodera /Fot. University of Texas Austin

Dr Jerry Tang z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin mówi:

Bardzo poważnie traktujemy obawy, że technologia może być wykorzystana do złych celów i pracowaliśmy, aby tego uniknąć. Chcemy mieć pewność, że ludzie używają tego typu technologii tylko wtedy, gdy chcą.

Systemu obecnie nie da się stosować poza laboratorium, gdyż jest ściśle powiązany z aparatem do rezonansu magnetycznego. Niewykluczone jednak, że w przyszłości powstaną przenośne systemy obrazowania mózgu, bazujące np. na funkcjonalnej spektroskopii bliskiej podczerwieni (fNIRS).