Der sker en forbrydelse, og der er et vidne. I stedet for en sketskunstner, der tegner et portræt af den mistænkte på baggrund af mundtlige beskrivelser, kobler politiet vidnet til EEG-udstyr. Vidnet bliver bedt om at forestille sig gerningsmanden, og fra EEG-data vises et ansigt.
Mens dette scenarie kun eksisterer inden for science fiction, bringer ny forskning fra University of Toronto Scarborough det et skridt tættere på virkeligheden. Forskere har brugt EEG-data (”hjernebølger”) til at rekonstruere billeder af ansigter, der er vist til forsøgspersoner. Med andre ord bruger de EEG til at udnytte det, et emne ser.
Er det tankelæsning? Sort af.
Når vi ser noget, skaber vores hjerner et mentalt indtryk eller "opfattelse" af tinget. I undersøgelsen koblet forskere 13 personer til EEG-udstyr og viste dem billeder af menneskelige ansigter. Motiverne så et lykkeligt ansigt og et neutralt ansigt for 70 forskellige individer, i alt 140 billeder. Ansigterne blinkede hver på tværs af skærmen i en brøkdel af et sekund. Den registrerede hjerneaktivitet, både individuelle data og samlede data fra alle forsøgspersoner, blev derefter brugt til at genskabe ansigtet ved hjælp af maskinlæring. De rekonstruerede billeder blev derefter sammenlignet med de originale billeder. De samlede data producerede mere nøjagtige resultater, men individuelle data var også mere nøjagtige end tilfældig chance.
Før dette havde forskere rekonstrueret billeder ved hjælp af data fra funktionel magnetisk resonansafbildning (fMRI). Noget af denne forskning blev udført på University of Toronto Scarborough, i det samme laboratorium. Andet nyligt arbejde involverede implantering af elektroder i hjernerne af makakker for at lære, hvordan neuroner reagerede, når aberne kiggede på ansigter, hvilket giver forskere en bedre forståelse af, hvordan mennesker skaber ansigtsbilleder.
”Det, der gør den aktuelle undersøgelse speciel, er, at rekonstruktionen hos mennesker blev opnået ved hjælp af et relativt billigt og almindeligt værktøj som EEG, ” siger Dan Nemrodov, postdoktor ved UT Scarborough, der udviklede teknikken. Forskningen blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet eNeuro .
(Venstre) Ansigter vist til motiver, (Højre) Ansigtsrekonstruktioner ved hjælp af AI (Dan Nemrodov et al./University of Toronto Scarborough) EEG er i stand til at fange visuelle opfattelser, når de udvikler sig, siger Nemrodov, mens fMRI fanger tid meget dårligere. Forskerne var i stand til at bruge EEG-teknikken til at estimere, at det tager hjernen 170 millisekunder (0, 17 sekunder) for at fremstille et ansigt, vi ser. Holdet håber, at deres metode kunne bruges sammen med fMRI-teknikker til at gøre endnu mere nøjagtige rekonstruktioner.
Nemrodov understreger, at teknikken i undersøgelsen anvendte opfattede stimuli. Med andre ord var det at rekonstruere, hvilke motiver der så, ikke hvad de tænkte.
Men teamet undersøger nu, om billeder kan rekonstrueres ud fra hukommelse eller fantasi.
”[Dette] ville åbne adskillige muligheder, der starter fra retsmedicin, såsom rekonstruktion af optrædener hos mennesker set af vidner baseret på deres hjernesignal, til ikke-verbale kommunikationstyper for mennesker med nedsat evne til at kommunikere, til integration af disse systemer som dele af en hjerne-computergrænseflade til professionelle og underholdningsformål, ”siger Nemrodov.
For mennesker, der ikke kan tale, kan teknikken potentielt give dem mulighed for at udtrykke sig ved at vise billeder af, hvad de opfatter, husker eller forestiller sig. Mistænkte billeder kunne teoretisk være mere præcise. Forskningen kunne også potentielt give forståelse for, hvordan hjernen ser ansigter, der kan hjælpe mennesker med medfødt prosopagnosia, almindeligvis kendt som ansigtsblindhed. Mennesker med denne tilstand er ikke i stand til at genkende ansigter, uanset hvor velkendte de er.
På trods af forsknings science fiction-stemningen, siger Nemrodov, at vi ikke bør være bekymrede for uhyggelige, dystopiske anvendelser.
”Der er ikke meget grund til at antyde, at vi kan læse folks tanker mod deres vilje ved hjælp af vores metode, ” siger han. ”For at producere nøjagtige resultater er vi afhængige af deltagernes samarbejde om at være opmærksomme på præsenterede stimuli.”
Der er etiske spørgsmål, når det drejer sig om at bruge hjernescanninger til at gengive billeder, siger Jack Gallant, en kognitiv neurovidenskabsmand ved University of California, Berkeley. Men disse spørgsmål vil ikke være relevante, før grænseflader til dekodning af hjernebølger er meget mere avancerede. For at gøre billedrekonstruktion til et nyttigt værktøj til meget af noget, har vi brug for en enhed, der både er bærbar og kan måle i høj opløsning, der fanger både rumlige og tidsmæssige dimensioner.
”Vi ved ikke, hvornår en sådan enhed ville blive tilgængelig, ” siger Gallant. ”Hvis vi vidste, hvordan man bygger den ting, ville vi allerede bygge den.”
