Создана МРТ-модель, реконструирующая наблюдаемые человеком движущиеся изображения

Учёные ещё на шаг приблизились к построению цифровой версии зрительной системы человека. Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли (США) разработали алгоритм, который может быть применён к функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) для отображения наблюдаемых нами движущихся картинок.

Нейробиологи уже много лет пользуются МРТ для изучения зрительной системы человека, прослеживая изменения концентрации кислорода в крови мозга. Но этот метод хорош только для понимания того, как мы видим статические изображения. Поэтому несколько лет назад специалисты взялись за разработку компьютерной модели активности нейронов.

Здесь и ниже: слева — то, что видел испытуемый; справа — то, что удалось увидеть учёным.

Новый метод оказался успешным и удивительно точным. Впервые в истории удалось с помощью сканирования мозга хотя бы приблизительно определить, какие движущиеся изображения видит человек. Возникает заманчивая перспектива в один прекрасный день использовать модель для реконструкции других типов динамических изображений, таких как сны и воспоминания.

Исследователи часами просматривали видео, лёжа в томографе. Затем они тщательно проанализировали данные в поисках специфических паттернов для каждой секунды видеоматериалов. Информацию пропустили через несколько различных фильтров, дабы понять, что происходило на нейронном уровне. «В результате мы получили полную модель, которая связывает кровоток, видимый с помощью МРТ, с активностью нейронов, которая не видна», — говорит соавтор исследования Джек Галлант.

Далее для проверки модели была составлена видеотека из выбранных наугад 18 млн секунд YouTube-роликов. Специалисты смоделировали то, что должна показать МРТ при просмотре того или иного видео. Результаты моделирования и сканирования оказались почти идентичными. По тому, что показывала МРТ, исследователи могли определить направление движения и форму объектов на экране.

Работа далека от совершенства. Учёные использовали данные только одной области зрительной системы мозга — первичной зрительной коры. Кроме того, модель всякий раз настраивалась на особенности восприятия каждого субъекта. Создание модели, которая подойдёт всем, — очень сложная задача.

Конечная цель подобных исследований — получение цифровой версии человеческого мозга, которая сможет «видеть» мир так же, как мы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.

Подготовлено по материалам Technology Review.