Scientists Extract Images Directly from Brain

(Direct geëxtraheerd van Pink Tentacle, bedankt!):

Onderzoekers van de ATR Computational Neuroscience Laboratories in Japan hebben nieuwe hersenanalysetechnologie ontwikkeld die de beelden in iemands gedachten kan reconstrueren en weergeven op een computerscherm, zoals op 11 december 2008 werd aangekondigd. Volgens de onderzoekers kan verdere ontwikkeling van deze technologie het binnenkort mogelijk maken om de dromen van andere mensen te bekijken terwijl ze slapen.

De wetenschappers konden verschillende beelden die een persoon bekeek reconstrueren door veranderingen in hun cerebrale bloeddoorstroming te analyseren. Met behulp van een functionele magnetic resonance imaging (fMRI)-machine brachten de onderzoekers eerst de veranderingen in bloeddoorstroming in kaart die optraden in de visuele cortex van de hersenen terwijl proefpersonen naar verschillende beelden keken die voor hun ogen werden gehouden. Proefpersonen kregen 400 willekeurige zwart-wit beelden van 10 x 10 pixels te zien, elk gedurende een periode van 12 seconden. Terwijl de fMRI-machine de veranderingen in hersenactiviteit registreerde, verwerkte een computer de gegevens en leerde de verschillende veranderingen in hersenactiviteit te associëren met de verschillende beeldontwerpen.

Vervolgens, toen de proefpersonen een volledig nieuwe set beelden te zien kregen, zoals de letters N-E-U-R-O-N, kon het systeem reconstrueren en weergeven wat de proefpersonen aan het bekijken waren, uitsluitend op basis van hun hersenactiviteit.

Op dit moment kan het systeem alleen eenvoudige zwart-wit beelden reproduceren. Maar Dr. Kang Cheng, een onderzoeker van het RIKEN Brain Science Institute, suggereert dat het verbeteren van de meetnauwkeurigheid het mogelijk zal maken om beelden in kleur te reproduceren.

“Deze resultaten zijn een doorbraak op het gebied van het begrijpen van hersenactiviteit,” zegt Dr. Cheng. “Binnen slechts 10 jaar kunnen ontwikkelingen op dit onderzoeksgebied het mogelijk maken om iemands gedachten met enige nauwkeurigheid te lezen.”

De onderzoekers suggereren dat een toekomstige versie van deze technologie toegepast kan worden op het gebied van kunst en design — vooral als het mogelijk wordt om snel en nauwkeurig beelden die in het hoofd van een kunstenaar bestaan, te benaderen. De technologie zou ook kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor aandoeningen zoals psychiatrische stoornissen waarbij hallucinaties optreden, door artsen een direct venster te bieden op de geest van de patiënt.

ATR-hoofdonderzoeker Yukiyasu Kamitani zegt: “Deze technologie kan ook toegepast worden op andere zintuigen dan het gezichtsvermogen. In de toekomst kan het ook mogelijk worden om gevoelens en complexe emotionele toestanden te lezen.”

De onderzoeksresultaten verschijnen in het 11 december nummer van het Amerikaanse wetenschappelijke tijdschrift Neuron:

Perceptuele ervaring bestaat uit een enorm aantal mogelijke toestanden. Eerdere fMRI-studies hebben een perceptuele toestand voorspeld door hersenactiviteit te classificeren in vooraf gespecificeerde categorieën. Het reconstrueren van visuele beelden zonder beperkingen is uitdagender, omdat het onpraktisch is om hersenactiviteit voor alle mogelijke beelden te specificeren. In deze studie hebben we visuele beelden gereconstrueerd door lokale beeldbases van meerdere schalen te combineren, waarvan de contrasten onafhankelijk zijn gedecodeerd uit fMRI-activiteit door automatisch relevante voxels te selecteren en hun gecorreleerde patronen te benutten. Binaire-contrast, 10 10-patch beelden (2¹⁰⁰ mogelijke toestanden) werden nauwkeurig gereconstrueerd zonder enige voorafgaande beeldinformatie op basis van een enkele meting of volume door hersenactiviteit te meten voor slechts enkele honderden willekeurige beelden. Reconstructie werd ook gebruikt om het gepresenteerde beeld te identificeren onder miljoenen kandidaten. De resultaten suggereren dat onze aanpak een effectief middel biedt om complexe perceptuele toestanden uit hersenactiviteit te lezen terwijl informatie-representatie in multivoxel patronen wordt ontdekt.

Bron: chunichi.co.jp | Gerelateerd: Augmented Cognition | Philips Vibe Emotiesensor | Denk je MIND? | Steen, Papier, Schaar | Bionic Woman