Στον σημερινό διαγωνισμό επιστήμης-τόσο-παράξενο-είναι-απολύτως-πρέπει-να-επιστημονικής-φαντασίας, έχουμε έναν σαφή νικητή: μια νέα μελέτη στην οποία μια ομάδα επιστημόνων χρησιμοποιεί μια μηχανή μαγνητοφώνησης, ένα μοντέλο υπολογιστή και χιλιάδες εικόνες από internet για να καταλάβω τι βλέπουν οι άνθρωποι καθώς ονειρεύονται.
σχετικό περιεχόμενο
- Γιατί η περιπλάνηση στο μυαλό μπορεί να είναι τόσο δυσάρεστη, σύμφωνα με τους εμπειρογνώμονες της ευτυχίας
Απίστευτο, όπως ακούγεται, οι ερευνητές από το Κιότο της Ιαπωνίας λένε ότι έχουν κατασκευάσει κάτι από μια μηχανή ανάγνωσης ονείρων, η οποία έμαθε αρκετά για τα νευρολογικά μοντέλα τριών συμμετεχόντων στην έρευνα για να προβλέψουν τις απεικονίσεις ύπνου με ακρίβεια 60%. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε σήμερα στην επιστήμη, πιστεύεται ότι είναι η πρώτη περίπτωση κατά την οποία αντικειμενικά δεδομένα έχουν διασωθεί για το περιεχόμενο ενός ονείρου.
Η φαινομενικά εξαιρετική ιδέα είναι κατασκευασμένη από μια απλή ιδέα: ότι οι εγκέφαλοί μας ακολουθούν προβλέψιμα μοτίβα καθώς αντιδρούν σε διαφορετικά είδη οπτικών ερεθισμάτων και με την πάροδο του χρόνου ένας αλγόριθμος μάθησης μπορεί να καταλάβει πώς να συσχετίσει κάθε ένα από αυτά τα πρότυπα με διαφορετικές κατηγορίες απεικονίσεων. Μια μελέτη του 2005 από έναν από τους ερευνητές το πραγματοποίησε με πολύ πιο πρωτόγονο τρόπο - ενώ τα μαθήματα ήταν ξύπνιοι - με ένα εκπαιδευτικό πρόγραμμα χρησιμοποιώντας σωστά λειτουργικές μετρήσεις MRI (fMRI δείχνει ροή αίματος σε διάφορα μέρη του εγκεφάλου) για να καθορίσει σε ποια κατεύθυνση ένα υποκείμενο κοιτούσα.
Η μελέτη αυτή ακολούθησε την ίδια αρχή, αλλά την πήρε σε μια πολύ πιο φιλόδοξη κατεύθυνση, επιδιώκοντας να ταιριάζει με τις πραγματικές εικόνες - όχι μόνο με τις οπτικές κατευθύνσεις - με τις μετρήσεις fMRI και να το κάνει ενώ τα άτομα κοιμούνται.
Η έρευνα διεξήχθη σε τρεις συμμετέχοντες, καθένας από τους οποίους έμεινε σε ύπνο σε έναν σαρωτή μαγνητικής τομογραφίας για ένα αριθμό μπλοκ 3 ωρών κατά τη διάρκεια των 10 ημερών. Οι συμμετέχοντες ήταν επίσης ενσύρματοι με μια μηχανή ηλεκτροεγκεφαλογραφίας (EEG), η οποία παρακολουθεί το συνολικό επίπεδο ηλεκτρικής δραστηριότητας στον εγκέφαλο και χρησιμοποιήθηκε για να υποδείξει σε ποιο στάδιο ύπνου ήταν.
Τα βαθύτερα, μακρύτερα όνειρα συμβαίνουν κατά τη διάρκεια του ύπνου REM, η οποία συνήθως αρχίζει μετά από μερικές ώρες ύπνου. Αλλά και οι σποραδικές ψευδαισθήσεις εμφανίζονται επίσης κατά τη διάρκεια του πρώτου σταδίου του ύπνου χωρίς REM, το οποίο ξεκινά λίγα λεπτά μετά την απόκλιση και οι ερευνητές προσπάθησαν να παρακολουθήσουν τις απεικονίσεις κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου.
Καθώς το fMRI παρακολουθούσε τη ροή αίματος σε διαφορετικά μέρη των εγκεφάλων των υποκειμένων, έπεφταν για ύπνο. τότε, όταν οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι είχαν εισέλθει στο στάδιο 1, τους ξύπνησαν και τους ζήτησαν να περιγράψουν αυτά που είχαν δει στο παρελθόν ενώ ονειρευόταν. Επανέλαβαν αυτή τη διαδικασία σχεδόν 200 φορές για κάθε συμμετέχοντα.
Στη συνέχεια, κατέγραψαν τις 20 πιο συνηθισμένες κατηγορίες αντικειμένων που βλέπουν οι συμμετέχοντες ("κτίριο", "πρόσωπο" ή "επιστολόχαρτο", για παράδειγμα) και έψαχναν φωτογραφίες στο Web που αντιστοιχούσαν κατά προσέγγιση στα αντικείμενα. Έδειξαν αυτές τις εικόνες στους συμμετέχοντες ενώ ήταν ξύπνιοι, επίσης στον σαρωτή μαγνητικής τομογραφίας, και συνέκριναν τις αναγνώσεις με τις μετρήσεις μαγνητικής τομογραφίας από τότε που οι άνθρωποι είχαν δει τα ίδια αντικείμενα στα όνειρά τους. Αυτό τους επέτρεψε να απομονώσουν τα συγκεκριμένα μοτίβα εγκεφαλικής δραστηριότητας που πραγματικά συνδέονται με το να δουν ένα δεδομένο αντικείμενο από άσχετα μοτίβα που απλά συσχετίζονται με το να κοιμάσαι.
Τροφοδότησαν όλα αυτά τα δεδομένα - τα 20 πιο συνηθισμένα είδη αντικειμένων που κάθε συμμετέχων είχε δει στα όνειρά τους, όπως αντιπροσωπεύονται από χιλιάδες εικόνες από τον Ιστό, μαζί με την εγκεφαλική δραστηριότητα των συμμετεχόντων (από τις μετρήσεις MRI) που συνέβησαν να τα δούμε - σε έναν αλγόριθμο μάθησης, ικανό να βελτιώσει και να εξευγενίσει το μοντέλο του με βάση τα δεδομένα. Όταν κάλεσαν τους τρεις κρεμάστρες πίσω στη μαγνητική τομογραφία για να δοκιμάσουν τον πρόσφατα επεξεργασμένο αλγόριθμο, δημιούργησαν βίντεο όπως αυτό που ακολουθεί, δημιουργώντας ομάδες σχετικών εικόνων (που λαμβάνονται από χιλιάδες στον ιστό) και επιλέγοντας ποιες από τις 20 ομάδες αντικειμένων στο κάτω μέρος) σκέφτηκε ότι ήταν πιθανότατα το άτομο να δει, με βάση τις αναγνώσεις MRI του:
Όταν ξύπνησαν τα θέματά τους και τους ζήτησαν να περιγράψουν τα όνειρά τους, αποδείχτηκε ότι οι προβλέψεις του μηχανήματος ήταν καλύτερες από την τύχη, αν και σε καμία περίπτωση δεν ήταν τέλειες. Οι ερευνητές επέλεξαν δύο κατηγορίες αντικειμένων - έναν που ο ονειροπόλος είχε αναφέρει ότι είδε, και κάποιος που δεν είχε - και έλεγξε, των χρόνων που ο αλγόριθμος είχε αναφέρει μόνο έναν από αυτούς, πόσο συχνά πρόβλεπε το σωστό.
Ο αλγόριθμος πήρε το δικαίωμα 60 τοις εκατό του χρόνου, ένα ποσοστό που λένε οι ερευνητές δεν μπορεί να εξηγηθεί τυχαία. Συγκεκριμένα, ήταν καλύτερο να διακρίνουμε τις απεικονίσεις από διαφορετικές κατηγορίες από τις διαφορετικές εικόνες από την ίδια κατηγορία - δηλαδή, είχε περισσότερες πιθανότητες να πει εάν ένας ονειροπόλος βλέπει ένα άτομο ή μια σκηνή, αλλά ήταν λιγότερο ακριβής στην απόδειξη του αν μια συγκεκριμένη η σκηνή ήταν ένα κτίριο ή ένας δρόμος.
Παρόλο που είναι απλώς ικανή για σχετικά αργές προβλέψεις, το σύστημα καταδεικνύει κάτι εκπληκτικό: Τα όνειρά μας μπορεί να φαίνονται σαν υποκειμενικές, ιδιωτικές εμπειρίες, αλλά παράγουν αντικειμενικά και συνεκτικά κομμάτια δεδομένων που μπορούν να αναλυθούν από άλλους. Οι ερευνητές λένε ότι αυτό το έργο θα μπορούσε να είναι μια πρώτη εισβολή στην ανάλυση των επιστημονικών ονείρων, επιτρέποντας τελικά πιο περίπλοκη ερμηνεία των ονείρων κατά τη διάρκεια βαθύτερων σταδίων ύπνου.
