Brainová aktivita muze ukázat vedcum slova "myslíme"

Studie provedená výzkumnými pracovníky na univerzite v Kalifornii, Berkley a publikována v PLoS Biology odhaluje nové prulomové výzkumy neurovedu o tom, jak budou schopni porozumet myslenkám pacientu, aniz by je skutecne vyslechli. To bude neuveritelne uzitecné pri lécbe pacientu, kterí nejsou schopni mluvit po mrtvici, paralýze, prípadne dokonce i behem kosy.
Brian N. Pasley, postdoktorský výzkumný pracovník a první autor studie ríká:

"Tento výzkum je zalozen na zvucích, které clovek skutecne slysí, ale aby ho vyuzili k rekonstrukci imaginárních rozhovoru, tyto zásady by se mely vztahovat na interní verbalizaci nekoho.
Existují nejaké dukazy, ze sluch zvuk a zobrazování zvuku aktivují podobné oblasti mozku. Pokud muzete pochopit vztah dostatecne dobre mezi nahrávkami mozku a zvukem, muzete bud syntetizovat skutecný zvuk, který clovek premýslí, nebo proste napsat slova s ??typem rozhraní rozhraní. "

Vedci zapojeni do studie zjistili, jak dekódovat elektrickou aktivitu ve temporálním laloku pacienta, coz je místo, kde sluchový systém sedí v mozku, zatímco pacient naslouchá rozhovorum kolem nich. Tato paralela mezi tím, co slysí a mozkovou aktivitou, umoznuje vedcum pochopit, co slova slyseli pacienti - proste z cinnosti casového laloku.
Co-autor studie, Robert Knight, UC Berkeley profesor psychologie a neurovedy komentáre:

"Je to obrovské pro pacienty, kterí poskozují své recové mechanismy kvuli mozkové mrtvici nebo Lou Gehrigove nemoci a nemohou mluvit. Pokud byste nakonec mohli rekonstruovat nakonec rekonstruovat imaginární konverzace z mozkové aktivity, mohli by tezit tisíce lidí. nám ríká hodne o tom, jak mozog u normálních lidí reprezentuje a zpracovává zvuky reci. "

Pro cást studie vedci zkoumali 15 dobrovolníku, kterí by podstoupili operaci mozku, aby zjistili, kde se nacházejí nepríznivé záchvaty, aby mohli odstranit oblast behem druhé operace. Normálne neurochirurgové prorízli díru do lebky a efektivne umístili elektrody na povrch mozku nebo kury. Pro tuto studii vlozili 256 elektrod do casového laloku, aby shromázdili data po dobu 7 dnu a analyzovali záchvaty.

Elektrody se rozprostírají na temporálním laloku mozku, kde se zpracovávají zvuky, rentgenový CT scan (UC Berkeley)
Behem vysetrování se Pasley vrátil do nemocnice, aby se podíval na mozkovou aktivitu, kterou elektrody nasly, kdyz pacienti poslouchali 5-10 minut rozhovoru. Tyto informace pouzil, aby zmenil zvuky a prehrával je. To je mozné, protoze mozek rozdeluje zvuky na své akustické kmitocty.
Rekl:

"Podíváme se na to, která kortikální místa se zvysují na konkrétních akustických kmitoctech, a od toho mapujeme zpet na zvuk."

Pasely se podíval na dva výpocetní modely, aby zjistili, jak mluvené zvuky souvisí se vzory mozkové aktivity v elektrodách. Pacient pak poslouchal jedno slovo a pouzil výpocetní modely k urcení slova odvozeného z nahrávek elektrod.

Pasley ríkal, ze tento druh výzkumu je podobný tomu, jak klavír zná klíc klavíru natolik, ze se dívá na klíce, které se dotýká dalsí klavírista, a aniz mu slysí hudbu, dokáze si to stále predstavit nebo "slyset" v hlave.
Zjistil, ze metoda, která nejlépe fungovala, mohla ve skutecnosti duplikovat podobný zvuk jako originál, který mohl tým správne identifikovat.
Uvádí:

"Myslíme si, ze bychom byli presnejsí s hodinou poslechu a nahrávání a pak opakovat slovo mnohokrát."

Rozhodl se ovsem pouze otestovat modely pomocí jediného slova, protoze kazdý stroj, který je pro tento úcel poprvé pouzit, by musel mít 100% presnost.
Knight dodal:

"Tento výzkum je dulezitým krokem k pochopení toho, jaké rysy reci jsou zastoupeny v lidském mozku. Brianova (Paselyova) analýza muze reprodukovat zvuk, který pacient slysel, a dokázete skutecne rozpoznat toto slovo, i kdyz ne na perfektní úrovni."

Knight uzavírá:

"S neuroprostotiky lidé ukázali, ze je mozné ovládat pohyby s mozkovou aktivitou, ale to funguje, i kdyz není snadné, je pomerne jednoduché ve srovnání s rekonstrukcí jazyka." Tento experiment prevezme drívejsí práci na zcela novou úroven.
"V urcitém okamziku mozky musí odvádet vsechny sluchové informace a jen je mapovat na slovo, protoze muzeme porozumet reci a slovem bez ohledu na to, jak se ozývají. Velká otázka zní: Jaká je nejvýznamnejsí jednotka reci? Slabice, telefon, foném? Muzeme tyto hypotézy otestovat pomocí dat, která získáváme z techto nahrávek. "

Verí, ze tato prulomová studie muze vést k mnoha vynikajícím lékarským objevum, napríklad k predstave interních verbalizací, protoze vedecký výzkum ukazuje, ze kdyz lidé, kterí jsou pozádáni, aby si predstavovali, ze mluví nejakým slovem, urcité cásti jejich mozku skutecne "mluví".
PLoS Biology Podcast Episode 2: Dekódování reci z lidského mozku

Napsal Christine Kearney