Как читать мысли людей? Научный метод

futuraptor
08-02-2016
Как читать мысли людей? Научный метод
65

Портал "Постнаука" и психофизиолог Александр Каплан рассуждают о нейроинтерфейсах, роботизированных руках, изучении мозга и чтении намерений. При кажущемся стремительном прогрессе в данной отрасли, мы все еще находимся в начале пути.

Проблема

Проблема объективной регистрации мыслительных процессов занимает науку еще с начала прошлого века, когда австрийский психиатр Ганс Бергер придумал метод регистрации электрической активности мозга (ЭЭГ) прямо с кожной поверхности головы. Поначалу, однако, метод ЭЭГ использовался для диагностики заболеваний мозга. В 90-х годах прошлого века ученые стали по ЭЭГ расшифровывать намерения человека к движению и фокусы внимания к находящимся в поле зрения объектам. А в самое последнее время исследователи научились по распределению кровотока в объеме мозга приблизительно восстанавливать кадры кинофильма, демонстрируемого в это же время испытуемому на экране. Эти методы, конечно, не позволяют прочитать сами мысли человека, однако полученные результаты можно считать первыми обнадеживающими шагами на пути к инструментальному считыванию хотя бы намеков на те или иные мысли.

Трансформация мысли

Наглядная схема реализации нейроинтерфейса

Вопрос «Как читать мысли людей?» может вызвать недоумение у рационально мыслящего человека простотой ответа. Казалось бы, нет ничего проще, если вообще уметь читать. Мысли — это сообщения человека, сформулированные на том или ином языке, теми или иными средствами выражения. Занятная история любви принца Зигфрида и Одетты, например, рассказывается средствами музыки и танца. «Я мыслю, следовательно, существую» — мысль Рене Декарта. Трактовать эту мысль можно по-разному: одни настаивают, что Декарт выдвинул ее в поисках первичной истины, в которой нельзя усомниться; другие считают это указанием на то, что наш субъективный мир существует постольку, поскольку он выражен в мыслях.
Не все так просто с чтением мысли, так как мысль двулика уже по форме своего представления: с одной стороны, мысль в состоянии, когда она только еще задумана в голове автора, и, с другой стороны, мысль уже изреченная, записанная, переданная жестами, рисунком, танцем, то есть трансформированная в нечто, воспринимаемое органами чувств другого человека, и трактуемая им в меру его понимания.

Мысль, рожденная где-то в глубине мозга на пересечении памятных следов и творческих ассоциаций при трансляции ее в коммуникативную форму претерпевает как минимум две трансформации: сначала автор подбирает средства выражения своей мысли, например слова, затем собеседник пропускает эти слова через фильтр своего собственного понимания. Подобрать слова, чтобы без потерь выразить свою мысль, — непростое дело, так же как потом понять смысл сказанных слов. Это совсем не похоже на процесс кодирования, при котором одна знаковая система однозначно преобразовывается в другую. Получается, что крылатая фраза Декарта лишь примерно передает мысль Декарта. Как же, в самом деле, можно понять исходную мысль собеседника? Ведь любое уточнение сводится лишь к новому ее пересказу другими словами.

Регистрация намерений

Возникает вопрос о том, как прочитать мысли человека напрямую от мозга, из тех его извилин, где эта мысль зарождается. В 1920-х годах были придуманы методы регистрации электрической активности мозга (ЭЭГ) прямо с кожной поверхности головы. Долгое время эти методы использовались для диагностики заболеваний мозга, но в последние годы в связи с появлением мощной вычислительной техники и новых математических алгоритмов стало возможно не только решать вопросы диагностики, но и ставить задачи расшифровки по ЭЭГ двигательных намерений человека, например движения правой рукой или ногой. Однако двигательные намерения также можно причислить к зарождению мысли.

В 2012 году сначала американские исследователи Эндрю Шварц, Джон Донахью, а в 2015 году их соотечественник Ричард Андерсен в разных лабораториях сумели получить доступ к расширенному набору двигательных намерений парализованных пациентов с помощью вживленных непосредственно в кору головного мозга 100 и 200 регистрирующих электродов, с помощью нейроинтерфейса, транслирующего намерения человека непосредственно к моторчикам роботизированной руки, которой управлялись настолько ловко, что могли взять со стола и поднести ко рту контейнер с напитком или плитку шоколада.

По сути, это прямой доступ к формированию мыслей о движении. Нейрокомпьютерные интерфейсы хоть и с большим трудом после многомесячных тренировок, но приспосабливаются улавливать непосредственно от мозга мысленные намерения к движению. Однако намерения к движению — это не те мысли, о которых мы обычно говорим, а это команды к выполнению двигательных актов, где все мозговые сообщения ориентированы не на собеседника, а на группы мышц. Эти команды не требуют интеллектуального понимания, мышцы откликаются простым сокращением своей длины. Более того, расшифровке поддаются только самые простые двигательные намерения: «Хочу двинуть левой рукой, или правой рукой, или ногами». Правая и левая в этом контексте уже не различаются. Тем более не удается расшифровать намерения к движению отдельными пальцами руки.
Конечно, в десятках психофизиологических лабораторий пытались по ЭЭГ расшифровать не только мысли о руках-ногах, но, например, когда человек представляет в уме события или объекты внешней среды, что-то наподобие: ночь, улица, фонарь, аптека. Пока безуспешно.

Разгадать мысли не удается при регистрации не только электрических, но и метаболических процессов в мозге. В 2011 году нейрофизиологи Галант и Нишимото с коллегами из Университета Беркли (Jack L. Gallant, Shinji Nishimoto et al.) сумели по распределению кровотока в объеме головного мозга восстановить приблизительные контуры образов демонстрировавшегося испытуемым фильма. Но синтезированные визуальные образы в технологии авторов получаются усреднением большого числа кадров предварительно просмотренных фильмов, подобранных по сходству карт распределения кровотока. Если, к примеру, при просмотре нового фильма попадается кадр с крупно представленным лицом человека, то в качестве синтезированного образа из имеющегося каталога выбирается усредненный кадр по сходству карт распределения кровотока с текущим кадром. Авторы сами пишут о том, что это не чтение мыслей, а техническая процедура примерного предсказания, как распределена освещенность зрительного поля испытуемого в данный момент.

Перспективы исследований

Инструментальному чтению мыслей при прямом подключении в мозгу препятствуют как минимум два обстоятельства. Во-первых, чрезвычайная бедность самого канала подключения к мозгу: сколько бы там ни было электродов — 100, 200 или 2000, это всегда будет невообразимо мало по сравнению с астрономической сложностью нейронной сети головного мозга человека в миллион миллиардов контактов, которая, собственно, и является субстратом нейродинамических кодов ментальных актов. Во-вторых, сами мысленные представления по содержанию не так просты, как кажутся на первый взгляд. Простое слово: Москва — название города. Но откликнемся словами поэта: «…как много в этом звуке / Для сердца русского слилось! / Как много в нем отозвалось»!

Как это «много», да еще у каждого человека выраженное по-своему, можно прочитать в колебаниях электрической активности мозга или в картах распределения кровотока? Может, это трудная задача на сегодня, а спустя 10–20 лет это будет рутинным делом? Ведь всего 40 лет назад никто не знал о ноутбуках, 20 лет назад невозможно было представить мобильный телефон «для всех». Однако это далеко не те аналогии. В случае с мозгом человека мы имеем дело с природным объектом, сложность которого сопоставима разве что со сложностью Вселенной. Прочитать мысли инструментальным путем, может быть, и возможно, но это задача полного познания мозга. На настоящий момент мы почти ничего не знаем о том, как мозг человека создает психическую реальность из мириадов синтетических образов, эмоциональных переживаний, стремлений и желаний, вплетенных невидимым узором в каждую отдельную мысль.

futuraptor.com - интернет-журнал, публикующий новости науки и технологий,  об их влиянии на различные сферы жизни человека.

Человек построил вокруг себя собственный мир - мир в котором даже его творцу теперь непросто ориентироваться. Проявления технологий различно - это и IT, и робототехника, био- и генная инженерия, огромное культурологическое влияние - в музыке, кино, книгах, телевидение. Поток информации просто ошеломляет - достаточно лишь подписаться на десяток околонаучных твиттеров и новостная лента будет обновляться быстрее, чем вы ее сможете прочесть. Столько всего нового и так мало времени. Наша скромная миссия - предоставить на нашем сайте возможность прочесть самое интересное, а иногда и полезное, что может появиться в сети. Вместо множества источников - выберите один, наш сайт(у нас есть твиттер @futuraptorr, а также страницы в социальных сетях) и обеспечьте себя интересным чтением в минуты досуга. 

Современные достижения науки и техники, новые технологии, электроника, компьютеры, роботы, гаджеты, мобильные устройства, интересные разработки известных корпораций, средства коммуникаций, футуристические концепты, космические исследования, интересное и полезное в сети, изобретения - все это и многое другое в новостях и обзорах на этом сайте. А также о вещах смежных(скорее субъективно, нежели объективно). 

Мы всегда готовы поведать о чем-то новом, о том что на самом краю. И если у вас есть идея для нас, просто оставьте комментарий к статье. Мы всегда читаем комментарии. Или напишите нам на story@futuraptor.com

Остались вопросы? Отправьте форму на странице обратной связи

Новые статьи

Квадрокоптер Walkera Voyager 4 позволяет делать снимки с километра

Данная модель является одной из первых в потребительском сегменте, которая может быть укомплектована камерой с оптическим 16X зумом.

Walkera F210 3D – гоночный квадрокоптер для состязаний и не только

Сравнительно недорогой FPV-беспилотник с хорошей управляемостью и прочной конструкцией.