อัลกอริธึมการอ่านใจ ใช้ข้อมูลของการบันทึกคลื่นไฟฟ้าในสมอง ( Electroencephalography หรือ EEG )เพื่อสร้างภาพขึ้นมาใหม่ตามสิ่งที่เราได้เห็น

Ken Jonesเทคนิคใหม่โดยใช้ EEG แสดงให้เห็นว่าสมองของเรารับรู้ใบหน้าต่างๆได้อย่างไร

เทคนิคใหม่ที่พัฒนาขึ้นโดยนักประสาทวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยโตรอนโตสการ์โบโรห์ สามารถสร้างรูปภาพของสิ่งที่ผู้คนเห็นขึ้นมา ซึ่งมีพื้นฐานจากกิจกรรมทางสมองที่รวบรวมโดยเทคนิค EEG ได้เป็นครั้งแรก

เทคนิคที่พัฒนาขึ้นโดย แดน เนมโรดอฟ( Dan Nemrodov )ซึ่งเป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ เอเดรี่ยน เนสเตอร์( Adrian Nestor )ในห้องทดลองที่มหาวิทยาลัย สามารถสร้างภาพที่ได้เห็นไปแล้วด้วยระบบดิจิตอล จากการทดสอบโดยใช้ข้อมูลจาก EEG

“เมื่อเราเห็นอะไรบางอย่าง สมองของเราจะสร้างการรับรู้ทางจิต ซึ่งเป็นความรู้สึกประทับใจกับสิ่งนั้นเราสามารถจับภาพการเห็นภาพนี้โดยใช้ EEG เพื่อให้เห็นภาพที่ชัดเจนว่าเกิดอะไรขึ้นในสมองในระหว่างกระบวนการนี้” เนมโรดอฟกล่าว 

ในการศึกษานี้ ผู้เข้าร่วมการทดสอบที่ใส่อุปกรณ์ EEG ได้แสดงให้เห็นถึงภาพใบหน้าต่างๆ ที่กิจกรรมในสมองของพวกเขาถูกบันทึกไว้ และใช้เพื่อสร้างภาพดิจิทัลจากในใจของผู้ทดสอบโดยใช้เทคนิคจากอัลกอริธึมของเครื่อง

มันไม่ใช่ครั้งแรกที่นักวิจัยสามารถสร้างภาพขึ้นมาใหม่จากการกระตุ้นภาพที่ได้เห็นโดยใช้เทคนิคการสร้างภาพสมอง (neuroimaging techniques) วิธีการในปัจจุบันได้ถูกบุกเบิกโดยเนสเตอร์ ผู้ซึ่งประสบความสำเร็จในสร้างภาพใบหน้าขึ้นมาใหม่จากข้อมูลในอดีตด้วยการสร้างภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก (fMRI) แต่นี่เป็นครั้งแรกที่ EEG ถูกนำมาใช้

 ในขณะที่เทคนิคเช่น fMRI ซึ่งวัดการทำงานของสมองโดยการตรวจหาการเปลี่ยนแปลงจากการไหลเวียนของเลือด สามารถจับรายละเอียดปลีกย่อยเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นในบางพื้นที่ของสมอง แต่ EEG มีศักยภาพในทางปฏิบัติมากกว่า เนื่องจากพบได้ทั่วไป ,เคลื่อนย้ายได้ง่าย และราคาไม่แพงเมื่อเปรียบเทียบกัน

เทคนิคEEG ยังมีความละเอียดตามเวลา ซึ่งหมายความว่ามันสามารถวัดรายละเอียดว่าการรับรู้เกิดขึ้นในเวลาระดับ 1ในพันของวินาที (millisecond) ซึ่งเนมโรดอฟได้อธิบายไว้ว่า “fMRI จับภาพกิจกรรมในช่วงเวลาเป็นวินาที แต่ EEG จะจับภาพกิจกรรมในระดับ 1ในพันของวินาที ดังนั้นเราจึงสามารถมองเห็นรายละเอียดที่มากกว่า ว่าการรับรู้ใบหน้าที่พัฒนาขึ้นในสมองของเราเกิดขึ้นได้อย่างไร” นักวิจัยสามารถคำนวณว่าสมองของเราใช้เวลาประมาณ 170 มิลลิวินาที (0.17 วินาที) เพื่อแสดงภาพใบหน้าที่เรามองเห็นได้

การศึกษานี้ให้เหตุผลว่า EEG มีศักยภาพในการฟื้นฟูภาพประเภทนี้ ซึ่งเป็นสิ่งที่นักวิจัยหลายคนเคยสงสัยในความเป็นไปได้ทำให้มีข้อจำกัด การใช้ข้อมูล EEG ในการสร้างภาพขึ้นมาใหม่มีความเป็นไปได้ทางทฤษฎีและทางปฏิบัติจากหลักการทางประสาทเทคโนโลยี มันมีราคาไม่แพงและเคลื่อนย้ายได้

ในขั้นตอนต่อไป งานวิจัยกำลังดำเนินไปในห้องทดลองของเนสเตอร์เพื่อทดสอบว่าการสร้างภาพจากข้อมูล EEG สามารถทำได้โดยใช้หน่วยความจำ และนำมาประยุกต์ใช้กับสิ่งต่างๆในวงกว้างขึ้นกว่าภาพใบหน้า ในที่สุดก็อาจมีการประยุกต์ใช้ทางคลินิกที่หลากหลายเช่นกัน

“มันสามารถให้วิธีการสื่อสารกับผู้ที่ไม่สามารถสื่อด้วยคำพูดได้ ไม่เพียงแต่มันสามารถสร้างภาพขึ้นมาใหม่อีกครั้งจากสิ่งที่คนๆหนึ่งได้เห็นในระบบประสาท แต่ยังมีสิ่งที่เป็นความจำและจินตนาการ ที่พวกเขาต้องการที่จะแสดงออกมา นอกจากนี้ยังอาจมีการใช้กฎหมายเพื่อบังคับใช้ในการรวบรวมข้อมูลที่ได้เห็นจากผู้เข้าทดสอบมากกว่าอาศัยคำพูดอธิบาย ” เนสเตอร์กล่าว

งานวิจัยซึ่งจะตีพิมพ์ในวารสาร eNeuro นี้ ได้รับทุนจากสภาค้นคว้าวิทยาศาสตร์ทางธรรมชาติและวิศวกรรมแห่งแคนาดา (NSERC) และจากรางวัล Connaught New Researcher Award ที่ได้รับ

“สิ่งที่น่าตื่นเต้นจริงๆก็คือเราไม่ได้สร้างรูปสี่เหลี่ยมและรูปสามเหลี่ยม แต่เป็นภาพที่แท้จริงของใบหน้าของผู้คนและมีรายละเอียดของภาพเป็นอย่างมาก” เนสเตอร์กล่าว

” เรื่องจริงที่เราสามารถสร้างภาพขึ้นมาจากสิ่งที่คนบางคนได้เห็นจากการทำงานของสมองของพวกเขา เปิดกว้างถึงความเป็นไปได้ มันเผยให้เห็นถึงเนื้อหาของจิตใจของเราและวิธีการในการเข้าถึง เพื่อสำรวจและแบ่งปันข้อมูลการรับรู้ ,ความจำและจินตนาการของเรา “

 

 

ที่มา: ScienceDaily
เรียบเรียง: SignorScience