Ένα έγκλημα συμβαίνει και υπάρχει μάρτυρας. Αντί για έναν καλλιτέχνη σκίτσο που σχεδιάζει ένα πορτρέτο του ύποπτου βάσει λεκτικών περιγραφών, η αστυνομία συνδέει τον μάρτυρα με τον εξοπλισμό EEG. Ο μάρτυρας καλείται να απεικονίσει τον δράστη και από τα δεδομένα EEG εμφανίζεται ένα πρόσωπο.
Ενώ αυτό το σενάριο υπάρχει μόνο στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας, νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Τορόντο Scarborough το φέρνει ένα βήμα πιο κοντά στην πραγματικότητα. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν δεδομένα EEG ("brainwaves") για την αναδημιουργία εικόνων των προσώπων που εμφανίζονται στα άτομα. Με άλλα λόγια, χρησιμοποιούν το EEG για να αξιοποιήσουν το θέμα που βλέπει ένα θέμα.
Είναι το μυαλό ανάγνωση; Περίπου.
Όταν βλέπουμε κάτι, οι εγκέφαλοί μας δημιουργούν μια ψυχική εντύπωση ή «αντίληψη» του πράγματος. Στη μελέτη, οι ερευνητές συνέδεσαν 13 άτομα με εξοπλισμό EEG και τους έδειξαν εικόνες ανθρώπινων προσώπων. Τα θέματα είδαν ένα χαρούμενο πρόσωπο και ένα ουδέτερο πρόσωπο για 70 διαφορετικά άτομα, για συνολικά 140 εικόνες. Τα πρόσωπα κάθε ένα έλαμψαν στην οθόνη για ένα κλάσμα του δευτερολέπτου. Η καταγεγραμμένη εγκεφαλική δραστηριότητα, τόσο μεμονωμένα δεδομένα όσο και συγκεντρωτικά δεδομένα από όλα τα άτομα, στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε για την αναδημιουργία του προσώπου χρησιμοποιώντας μηχανική μάθηση. Οι ανακατασκευασμένες εικόνες στη συνέχεια συγκρίθηκαν με τις αρχικές εικόνες. Τα συνολικά δεδομένα παρήγαγαν ακριβέστερα αποτελέσματα, αλλά τα μεμονωμένα δεδομένα ήταν επίσης ακριβέστερα από τυχαία ευκαιρία.
Πριν από αυτό, οι επιστήμονες είχαν ανακατασκευάσει εικόνες χρησιμοποιώντας δεδομένα από τη λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (fMRI). Ορισμένες από αυτές τις έρευνες έγιναν στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο Scarborough, στο ίδιο εργαστήριο. Άλλες πρόσφατες εργασίες αφορούσαν στην εμφύτευση ηλεκτροδίων στους εγκεφάλους των μακάκων για να μάθουν πώς ανταποκρίθηκαν οι νευρώνες όταν οι πίθηκοι κοίταζαν πρόσωπα, γεγονός που δίνει στους επιστήμονες καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι άνθρωποι δημιουργούν εικόνες προσώπου.
"Αυτό που κάνει την τρέχουσα μελέτη ξεχωριστή είναι ότι η ανακατασκευή των ανθρώπων αποκτήθηκε χρησιμοποιώντας ένα σχετικά φθηνό και κοινό εργαλείο όπως το EEG", λέει ο Dan Nemrodov, μεταδιδακτορικός συνεργάτης του UT Scarborough που ανέπτυξε την τεχνική. Η έρευνα δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό eNeuro .
(Αριστερά) Πρόσωπα που εμφανίζονται σε θέματα, (Δεξιά) Ανακατασκευές προσώπου χρησιμοποιώντας το AI (Dan Nemrodov et al./University of Toronto Scarborough) Το EEG είναι σε θέση να συλλάβει τις οπτικές αντιλήψεις καθώς αναπτύσσονται, λέει ο Nemrodov, ενώ το fMRI συλλαμβάνει πολύ λιγότερο χρόνο. Οι ερευνητές μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν την τεχνική EEG για να εκτιμήσουν ότι παίρνει τον εγκέφαλο 170 χιλιοστά του δευτερολέπτου (0, 17 δευτερόλεπτα) για να κάνει μια αναπαράσταση ενός προσώπου που βλέπουμε. Η ομάδα ελπίζει ότι η μέθοδος τους θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί παράλληλα με τις τεχνικές fMRI για να κάνει ακόμη πιο ακριβείς ανακατασκευές.
Ο Nemrodov τονίζει ότι η τεχνική στη μελέτη χρησιμοποίησε αντιληπτά ερεθίσματα. Με άλλα λόγια, ανακατασκευάζονταν τα θέματα που βλέπονταν, όχι αυτά που σκέφτονταν.
Όμως, η ομάδα μελετάει τώρα αν οι εικόνες θα μπορούσαν να ανακατασκευαστούν από τη μνήμη ή τη φαντασία.
"[Αυτό] θα ανοίξει πολλές δυνατότητες ξεκινώντας από την εγκληματολογία, όπως η ανακατασκευή των εμφανίσεων των ανθρώπων που βλέπουν μάρτυρες με βάση το σήμα του εγκεφάλου τους, σε μη λεκτικά είδη επικοινωνίας για άτομα με μειωμένες ικανότητες επικοινωνίας, στην ενσωμάτωση αυτών των συστημάτων ως τμήματα μιας διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή για επαγγελματικούς και ψυχαγωγικούς σκοπούς ", λέει ο Nemrodov.
Για τους ανθρώπους που δεν μπορούν να μιλήσουν, η τεχνική θα μπορούσε ενδεχομένως να τους επιτρέψει να εκφραστούν προβάλλοντας εικόνες αυτού που αντιλαμβάνονται, θυμούνται ή φαντάζονται. Οι ύποπτες εικόνες θα μπορούσαν θεωρητικά να είναι ακριβέστερες. Η έρευνα θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει σε κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ο εγκέφαλος βλέπει πρόσωπα που θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους ανθρώπους με συγγενήπροσαφανοσία, κοινώς γνωστό ως τύφλωση προσώπου. Τα άτομα με αυτήν την κατάσταση δεν μπορούν να αναγνωρίσουν τα πρόσωπα, ανεξάρτητα από το πόσο οικείο.
Παρά τη δουλειά της επιστημονικής φαντασίας της έρευνας, ο Nemrodov λέει ότι δεν πρέπει να ανησυχούμε για τις δυσάρεστες, δυστοπικές χρήσεις.
"Δεν υπάρχει λόγος να υποδείξουμε ότι θα μπορέσουμε να διαβάσουμε τα μυαλά των λαών ενάντια στη θέλησή τους χρησιμοποιώντας τη μέθοδο μας", λέει. "Προκειμένου να παραχθούν ακριβή αποτελέσματα βασιζόμαστε στη συνεργασία των συμμετεχόντων στο να δίνουμε προσοχή στα παρουσιαζόμενα ερεθίσματα".
Υπάρχουν ηθικά ζητήματα όταν πρόκειται για τη χρήση εγκεφαλικών σαρώσεων για την αναπαραγωγή εικόνων, λέει ο Jack Gallant, ένας γνωστικός νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, στο Μπέρκλεϊ. Αλλά αυτά τα ζητήματα δεν θα είναι σημαντικά, έως ότου οι διεπαφές για την αποκωδικοποίηση των κυμάτων του εγκεφάλου είναι πολύ πιο προχωρημένες. Προκειμένου η ανακατασκευή εικόνας να αποτελέσει χρήσιμο εργαλείο για μεγάλο μέρος οτιδήποτε, χρειαζόμαστε μια συσκευή που να είναι φορητή και να μπορεί να μετρά σε υψηλή ανάλυση, λαμβάνοντας υπόψη τόσο τις χωρικές όσο και τις χρονικές διαστάσεις.
"Δεν γνωρίζουμε πότε θα ήταν διαθέσιμη μια τέτοια συσκευή", λέει ο Gallant. "Αν ήμασταν να κατασκευάσουμε αυτό το πράγμα, θα το χτίσαμε ήδη".
