Dan Nemrodov links und Adrian Nestor Mitte sprechen ein Thema durch die Studie. Ken Jones / Universität von Toronto
Jahrzehntelang haben Gehirnwellen und andere Messungen der Gehirnaktivität nur gezeigt, wie das Gehirn auf ein Bild reagiert. Jetzt haben Forscher eine neue Technik entdeckt, mit der diese Gehirnwellen verwendet werden, um die Bilder zu rekonstruieren, die diese Reaktion bei einer Person stimuliert haben.
Neurowissenschaftler der University of Toronto Scarborough können Elektroenzephalographie-Daten EEG erfassen und effektiv rückwärts arbeiten. Der Prozess wurde von Postdoktorand Dan Nemrodov und Assistenzprofessor Adrian Nelson zusammen mit anderen Studenten entwickelt.
"Wenn wir etwas sehen, erzeugt unser Gehirn eine mentale Wahrnehmung, die im Wesentlichen einen mentalen Eindruck von dieser Sache vermittelt. Wir konnten diese Wahrnehmung mithilfe des EEG erfassen, um eine direkte Illustration dessen zu erhalten, was während dieses Prozesses im Gehirn geschieht." sagte Nemrodov.
Das Team hat Testpersonen an EEG-Maschinen angeschlossen und dann Bilder von Gesichtern von Menschen gezeigt. Der Leser hat ihre Gehirnaktivität aufgezeichnet. Die Forscher haben die Aktivität dann verarbeitet, um ein Bild digital neu zu erstellen, basierend darauf, wie ein Algorithmus für maschinelles Lernen die Informationen analysierte.
"fMRT erfasst die Aktivität auf der Zeitskala von Sekunden, aber das EEG erfasst die Aktivität auf der Millisekunden-Skala. So können wir mit sehr feinem Detail sehen, wie sich die Wahrnehmung eines Gesichts in unserem Gehirn mithilfe des EEG entwickelt", erklärte Nemrodov.
Die Studie kam zu dem Schluss, dass das menschliche Gehirn eine ungefähre Angabe benötigt. 0,17 Sekunden um eine gute Vorstellung von dem Gesicht zu bekommen, das vor unseren Augen blitzt. Aber diese kurze Zeit ist alles, was das Team benötigt, um die Reaktion des Gehirns zu verfolgen. Die Forscher erweiterten die Arbeit von Nestor, der ursprünglich die erste Methode zur Rekonstruktion von Bildern entwickelt hatte.
Die zukünftigen Auswirkungen könnten enorm sein
Nestor, Nemrodov und die anderen Neurowissenschaftler sind der Ansicht, dass diese Art der Bildwiederherstellung alle möglichen Einschränkungen überwunden hat, die sie zu Beginn der Studie vorhergesagt hatten. Die Auswirkungen könnten enorm sein. Die Verwendung von EEG-Daten in Partnerschaft mit der Technologie des maschinellen Lernens könnte das bisherige Denken erweiternmöglich, ohne Zugang zu teuren neurologischen Geräten zu haben.
"Es könnte ein Kommunikationsmittel für Menschen sein, die nicht in der Lage sind, verbal zu kommunizieren. Es könnte nicht nur eine neuronale Rekonstruktion dessen erzeugen, was eine Person wahrnimmt, sondern auch dessen, woran sie sich erinnert und was sie sich vorstellen möchteausdrücken ", sagte Nestor in a Presseerklärung .
"Es könnte auch forensische Zwecke für die Strafverfolgung haben, um Augenzeugeninformationen über potenzielle Verdächtige zu sammeln, anstatt sich auf verbale Beschreibungen zu verlassen, die einem Skizzenkünstler zur Verfügung gestellt werden."
Während forensische Künstler so viel tun, wie sie können, können sie nur so viel tun - insbesondere, wenn die befragte Person den möglichen Täter nicht genau gesehen hat. Diese Technologie könnte das umgehenNotwendigkeit eines forensischen Künstlers oder als sekundäre Validierung für die Skizze eines Künstlers auf der Grundlage dessen, was ihm von einem Zeugen gesagt wird.
"Was wirklich aufregend ist, ist, dass wir keine Quadrate und Dreiecke rekonstruieren, sondern tatsächliche Bilder des Gesichts einer Person, und das beinhaltet viele feinkörnige visuelle Details", fügte Nestor hinzu.
"Die Tatsache, dass wir das, was jemand visuell erlebt, anhand seiner Gehirnaktivität rekonstruieren kann, eröffnet viele Möglichkeiten. Es enthüllt den subjektiven Inhalt unseres Geistes und bietet eine Möglichkeit, auf den Inhalt unserer Wahrnehmung und unseres Gedächtnisses zuzugreifen, ihn zu erforschen und ihn zu teilenund Phantasie. "