Не впечатляет картинка? А ведь это - прорыв. Впервые человек сумел восстановить (нижняя надпись) увиденный другим человеком образ (верхняя надпись), "считывая" его прямо из коры головного мозга. Не без помощи техники, разумеется (иллюстрация с сайта chunichi.co.jp). Съёмка красочных снов в мозгу спящего может оказаться реальностью через несколько лет. Начав с распознавания в картине активности нейронов простых двигательных команд, учёные ныне добрались до считывания зрительных образов. Пусть картинки эти ещё примитивны - но наши мысли постепенно перестают быть территорией, куда нет доступа посторонним. Не вводя в мозг какие-либо электроды, экспериментаторы научились чётко определять - что видит испытуемый. Хотя предъявляемые его взору изображения пока ещё чёрно-белые и содержат всего сотню довольно крупных пикселей (применялось изображение 10 х 10), - это огромное достижение в понимании "шаблонов" нейронной активности, связанных со столь сложными процессами, как восприятие зрительной информации.
Фантастический опыт японских учёных открывает дорогу к распознаванию в мозге человека и тех изображений, которые он никогда не видел наяву - снов или воображаемых миров. Только представьте работу художника или дизайнера, который просто сидит в кресле и закрыв глаза придумывает образы, которые тут же появляются на экране компьютера. Доктор Камитани говорит: "Эта технология также может применяться в других сферах, не только в распознавании (в голове) зрительных образов. В будущем она, возможно, сумеет выявлять чувства и сложные эмоциональные состояния" (фото с сайта cns.atr.jp).
Камитани, кстати, знаком постоянным читателям "Мембраны". Это он и его коллеги в 2006 году построили и испытали любопытную вариацию интерфейса мозг-машина (Brain Machine Interface - BMI): человек, лежащий в кольце томографа, показывал рукой различные жесты, а компьютер, опираясь только на картинки мозговой активности, распознавал движения пальцев и выдавал соответствующие команды руке робота, которая повторяла жесты за человеком.
Новая работа является глубоким развитием того эксперимента. Только на этот раз учёные сосредоточили своё внимание на распознавании в мозге зрительных образов. Для чего, как и раньше, применили функциональную магнитно-резонансную томографию (fMRI).
Опыт 2006 года был намного проще нынешнего. Ведь у человека был выбор всего из трёх "знаков" - "камень", "ножницы" или "бумага". Научив машину с хорошей точностью различать образцы активности нейронов, связанных с этими жестами, японцы пошли дальше (фотографии Honda).
Разумеется, никакой томограф не увидит в голове человека "лодки под парусами" или "солнце над рекой". Всё что он может - это показать изменение в кровотоке через определённые зоны коры, связанные с активностью тех или иных групп нейронов. Но, поняв закономерности в таких изменениях, можно научиться выполнять обратное преобразование - от возбуждения нейронов к тому, что вызвало эту реакцию - будь то голоса, мысли или те же самые картинки, стоящие перед глазами.
Этот подход, заметим, отличается от активно развивающегося параллельного направления чтения мыслей, в котором применяются обручи или шлемы с датчиками электроэнцефалограммы. Учёные уже показывали, как таким способом можно управлять гуманоидным роботом, а некоторые компании даже подготовили к выходу на рынок коммерческие версии BMI такого типа.
С одной стороны, применение громоздкого сканера fMRI (в отличие от носимых на голове датчиков мозговых волн) ограничивает опыты по чтению мыслей стенами лабораторий (или госпиталей), с другой, оно позволяет гораздо детальнее разглядеть мгновенные изменения в разных зонах коры, вызываемые тем или иным раздражителем.
Недавно, кстати, исследователи из Нидерландов научились выявлять в картине мозговой активности следы отдельных звуков речи, услышанной человеком. От этой работы до "телепатического общения" (которое так жаждет заполучить Пентагон) - настоящая пропасть. Но и первые шаги на этой ниве - важны. Вот и японские экспериментаторы во главе с Юкиясу объясняют, что даже получение на экране 100-пиксельных чёрно-белых картинок, "вынутых" из мозга человека, - лишь начало. А ведь и этот опыт, если разобраться, не так уж прост.
Результат нескольких тестов технологии на двух испытуемых. Вверху - предъявленные картинки. Ниже - сырые реконструированные изображения, каждое получено после одного сканирования. Самый нижний ряд - усреднённые восстановленные картинки (иллюстрация Yukiyasu Kamitani et.al.).
О "приблизительном угадывании" путём перебора всех вариантов картинок и их сравнения с "мозговым отпечатком" тут не могло быть и речи. Это слишком непродуктивно, ведь даже картинка, состоящая из 100 чёрных или белых квадратов, в пределе даёт 2100 возможных комбинаций. Это значит, что машина должна была выявлять в картине активности нейронов практически каждый пиксель увиденной человеком картинки по отдельности.
Для этого компьютер сначала должен был выявить закономерности в отклике тех или иных нейронов на предъявляемые картинки. Чтобы обучить машину, экспериментаторы показывали испытуемым 440 "стопиксельных" изображений (сгенерированных случайным образом), в течение 6 секунд каждое (с 6-секундными паузами). Томограф исправно поставлял компьютеру рисунки активности групп нейронов в зрительной коре (причём - в трёхмерном пространстве). Затем последовала ещё серия изображений, но уже не со случайным шумом, а с простыми геометрическими фигурами или отдельными буквами.
После такого обучения программа нашла корреляцию между пикселями на тестовом изображении и включающимися нейронами. А насколько составленные "правила" оказались верны - было легко проверить.
Во-первых, людям предъявляли разнообразные простые рисунки (в пределах всё той же решётки 10 х 10 точек), которые с хорошей достоверностью "проявлялись" на мониторе. А во-вторых, испытуемым показывали слово Neuron - и оно также исправно отражалось на компьютерном экране.
Аналогичный опыт с предъявлением изображений в течение всего 2 секунд. Как видим, восстановленные по "визуальным мыслям" картинки размыты, но вполне опознаваемы (иллюстрация Yukiyasu Kamitani et.al.).
Ключом к успеху стало построение моделей отклика групп нейронов на разном масштабе для одной и той же картинки. То есть, получив сигнал с томографа, программа разбивала гипотетическое поле 10 х 10 пикселей (которое ей предстояло заполнить) на перекрывающиеся зоны разного размера (1 х 1 пиксель, 1 х 2 пикселя, 2 х 1, 2 х 2 и так далее). Затем, пользуясь своими шаблонами, она определяла, какова вероятность, что данная группа пикселей белая, чёрная или является комбинацией двух этих цветов.
Множество таких оценок позволяло машине выставлять цвет уже для каждого пикселя по отдельности, и такое реконструированное изображение оказывалось очень близким к тому, что видел человек на самом деле, хотя, конечно, не совпадало полностью.
(Детали этой работы можно найти в статье в журнале Neuron.)
Общий принцип декодирования "зрительных мыслей" (иллюстрация Yukiyasu Kamitani et.al.).
Чтобы существенно повысить разрешение таких распознаваемых образов, а заодно - научиться считывать и информацию о цвете пикселей, потребуется ещё несколько лет экспериментов. Зато на горизонте вырисовываются привлекательные картины.
О рисовании одной силой мысли собственно картин или дизайнерских набросков мы уже упоминали (кстати, в компанию этой области применения новой технологии напрашивается мысленное сочинение музыки, опыты по которому уже давно идут).
Но это не всё. Медики, скажем, охотно получили бы "доступ" в мир галлюцинаций психически больных людей. Насколько упростилась бы диагностика и контроль за лечением заболевания, если бы доктора могли на экране компьютера наблюдать - что мерещится их подопечным!
Конечная цель японских экспериментаторов выглядит уже чистой фантастикой - получение качественных цветных образов "напрямую" из мыслей человека (иллюстрации с сайтов pinktentacle.com и chunichi.co.jp).
Доктор Кан Чэн (Kang Cheng) из японского института исследования мозга (RIKEN Brain Science Institute) предсказывает, что дальнейшее развитие этой технологии в течение 10 лет не только позволит добавить к картинкам цвет, но вообще - перейти к буквальному чтению мыслей "с некой степенью точности".
membrana.ru
Комментарий:
«Казалось бы, какая связь данной статьи с дискуссией, которая разгорелась на обсуждении материала Погружение в центр галактики» Сон и путешествие к центру Млечного пути. Да, можно считать, что такое путешествие возможно только во сне, во-первых. Но не только такое предположение вытекает из сопоставления этих двух сюжетов. Во-первых, точнее на во-первых - это привычная реакция современного образованного человека. Но, если обратить внимание на то, какими методами осуществляется возможность чтения «мыслей», то появляется абсурдное, во-вторых: мысль есть энергетическая форма взаимодействия элементарных частиц, которая фиксируется с помощью магнитно-резонансного томографа. Абсурдное, для большинства грамотных людей, так как считается что мозг «генерит» электромагнитное излучение, что подтверждается принципом работы томографом. Но чтобы понять откуда берется электромагнитное излучение надо знать принцип ядерно-магнитного резонанса.
- Можно ли простому читателю, не физику и не математику, объяснить, что это такое - ядерный магнитный резонанс?
- Это удивительный эффект. Он основан на том, что состав и структуру любой ткани можно определить с помощью ядер основных химических элементов - водорода, фтора, углерода, кислорода. Чаще всего используют водород, который присутствует почти во всех молекулах. Ядро атома водорода (протон) - это положительный заряд, который всегда вращается вокруг своей оси. Вокруг него возникает магнитное поле, перпендикулярное плоскости вращения. Если поместить этот вращающийся заряд во внешнее магнитное поле, то вектор его намагниченности будет поворачиваться в том же направлении, что и внешнее поле. Это экспериментальный факт.
- Стало быть, если человека поместить в магнитное поле, то все его протоны "построятся" под внешнее поле?
- Вектор магнитного поля протона будет не просто ориентироваться вдоль внешнего поля, но будет еще и вращаться. Знаете, как вращается волчок и не падает, сопротивляясь силе тяжести? Аналогия полнейшая. И частота этого вращения или прецессии, как говорят физики, вполне определенная. Если в этот момент воздействовать на протоны еще и электромагнитным полем с той же частотой, то есть создать резонанс, появится еще одна сила.
- И что произойдет с бедным протоном, на который так "наехали"?
- Эта сила будет разворачивать протоны в противоположном направлении. Но чтобы развернуть их, надо вложить определенное количество энергии. Если после этого снять электромагнитное поле, протоны вернутся в первоначальное положение, наступит так называемая релаксация. А вложенная энергия освободится в виде электромагнитной волны, которую мы можем улавливать. Но самое интересное - протоны все одинаковые, а время релаксации у них разное, в зависимости от того, в какой молекуле они находятся. Это похоже на то, как по-разному звенят разные колокольчики - в зависимости от того, из какого материала каждый сделан, какова его величина и форма. С помощью приборов мы фиксируем, сколько времени "звенит" тот или иной протон.
- И по этому времени можно понять, из какого вещества состоит та или иная ткань?
- Существуют математические модели, которые могут описать эти характеристики для разных молекул. Главное - установить, в каком именно месте изучаемого объема находятся эти молекулы. Надо было догадаться, каким образом от измерений в одном маленьком объеме переходить к измерению в другой части объекта. Это сумел сделать Пол Лаутербур. И придумал просто - при помощи изменения параметров магнитного поля в конкретной точке. С помощью магнитных катушек можно создать пространственно неоднородное поле. И это позволяет обследовать тело человека в любой его точке со стопроцентной достоверностью.
частота этого вращения или прецессии, как говорят физики, вполне определенная. Если в этот момент воздействовать на протоны еще и электромагнитным полем с той же частотой, то есть создать резонанс, появится еще одна сила. (inauka.ru) Специально привожу ссылку из газетной статьи, а не научного журнала - для доступности изложения, читателям, не очень дружащих с физикой.
Так описывается принцип действия ЯМР, в учебниках, научно-популярных статьях. т.е. считается что в резонанс входит частота вращения протона с частотой электромагнитного поля ,создаваемого прибором. Из данного описания следует, что элементом мысли является энергия элементарной частицы и второе появляется дополнительная сила, которая по косвенному признаку может быть измерена, учтена, зафиксирована.
Но на самом деле , так утверждаю я, резонанс возникает между частотой колебания протона, которая изменяется из-за действия внешнего магнитного поля (поля, создаваемого томографом) и частотой колебаний гравитационной нити (совокупности гравитонов, имеющих одно и то же значение основного параметра, характеризующих гравитоны - скорости вращения гравитона, или скорости изменений состояний гравитона, или той характеристикой, которая у нас зовется временем), на которой расположен протон (или другая элементарная частица). В настоящее время томограф выполняет функцию считывания энергии возбуждения частиц, которые можно трансформировать , в детектирование мысли пациента. Но основная функция томографа заключается не в считывании мысли -это побочный результат, а передачи мысли на немыслимые расстояния, так как при вхождении в резонанс протона с гравитационной струной, возникают условия мгновенной передачи энергии на бесконечные расстояния, на расстояния равные протяженности гравитационной струны, на расстояние определяемое временем . Эти условия возникают из-за основного свойства гравитона, связанного с определением гравитона. Гравитон - неделимый объем пространства, в котором может находиться неделимая порция энергии. Отличие от всех остальных частиц - они делятся и допускают поглощение энергии и ее испускание. Гравитон -этого делать не может. Он только может передать квант энергии соседнему гравитону, а тот дальше - своему соседу. Возникает волна кванта энергии, которая мгновенно пробегает по всей длине гравитационной нити. Похоже, уравнения Максвелла именно поэтому правильно описывают поведение электромагнитной волны, так как он их вывел на основе теории упругих сред. В этом смысле гравитационная нить также характеризуется упругостью совокупностью «шариков», плотно прижатых к друг другу, которые предают импульс количества движения , не нарушая закон сохранения импульса.
Я попытался доходчиво показать, почему возникает способ мгновенной передачи энергии на огромные расстояния, почему мысль может бродить по закоулкам Вселенной, по утверждению интерпретаторов тайных знаний.
Еще одно замечание. Гравитационная струна, гравитационная нить, гравитационная линия синонимы одного понятия. Но, при чтении трудов классиков по теории гравитационных струн, невольно возникает «зашоренный» образ струны, как нечто протяженное в пространстве по по аналогии линии, на подобии струны гитары. Я долго пытался понять, почему представители фонда использовали термин гравитационная нить, и теперь понимаю, что струна, больше похожа на нить катушки - т.е. имеет спиралевидную, концентрическую форму, «намотанная» на массу тела.
Как Вы понимаетеё это гипотеза. Она отличается от общепринятых, но с помощью ее можно пытаться объяснять явления левитации, телепатии, управление энергией с помощью мысли, о чем «толдычат» эзотерики, переводя тем самым тайные знания на язык физики. У Вас есть возможность меня критиковать, утверждать, что это пустой набор научных терминов, что это ни какая не научная гипотеза. Тогда предложите свой вариант, который бы объяснил, способ движения НЛО.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам. Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+
Доктор Камитани говорит: "Эта технология также может применяться в других сферах, не только в распознавании (в голове) зрительных образов. В будущем она, возможно, сумеет выявлять чувства и сложные эмоциональные состояния" (фото с сайта cns.atr.jp).
