Dabar skenuojant smegenis galima neblogai suprasti, kas sukasi žmogaus mintyse.
Jeigu manote, kad minčių skaitymo menas – fokusas, pagalvokite dar kartą. Galimybės iš pradžių beždžiones, o vėliau ir žmones prijungti prie mašinų taip, kad smegenų signalai toms mašinoms galėtų nurodyti, ką daryti, kelerius pastaruosius metus tobulėjo sparčiais šuoliais. Naujausioje tokių galimybių demonstracijoje, kurią visai neseniai paskelbė Viešoji mokslo biblioteka, Binas He su kolegomis iš Minesotos universiteto praneša, kad jų pakviestiems savanoriams sraigtasparnį (tiesa, virtualų, kompiuterio ekrane) trimačiame skaitmeniniame danguje sėkmingai valdyti pavyko tiesiog apie tai galvojant. Iš elektrodų, kurie priklijuoti prie tokių pilotų galvos odos, kompiuteris gauna pakankamai informacijos, kad tiksliai suprastų, ką pilotas nori daryti.
Tai įdomu ir naudinga. Neįgaliesiems toks minčių skaitymas leis normaliau gyventi, o įgaliesiems dar labiau išplėsti galimybių ribas. Bet yra ir kitoks minčių skaitymas, kai skenuojant smegenis nustatoma, apie ką žmogus galvoja. Toks minčių skaitymas už mašinų valdymą pažengęs mažiau, bet iš trijų neseniai paskelbtų darbų matyti, kad jis jau netoli. Viename darbe mėginama tyrinėti sapnus. Antrame galima atkurti judantį vaizdą to, į ką žiūri stebėtojas. O trečiame galima pasakyti, apie ką žmogus galvoja.
Pradedame nuo sapnų. Siekdamas juos ištirti Martinas Dresleris iš Maxo Plancko psichiatrijos instituto Miunchene su kolegomis surinko grupę žmonių, kurie vadinami sąmoningai sapnuojančiais. Rezultatai pristatomi naujausiame „Current Biology“ numeryje.
Sąmoningas sapnas reiškia, kad sapnuojantis žmogus suvokia sapnuojantis ir savo veiksmus gali kontroliuoti beveik taip pat, tarsi būtų pabudęs. Kartais sąmoningai sapnuoja dauguma žmonių. Tačiau keli taip sapnuoja dažnai, o kai kurie įgudo manipuliuoti procesu. Dr. M. Dresleris į savo eksperimentą pakvietė šešis asmenis, kurie teigė praktikuoją šį meną. Jų paprašė sapnuose atlikti paprastą veiksmą, kurio neurologiniai pėdsakai skenuojant smegenis gerai matosi. Paprašyta į kumštį sugniaužti arba dešiniąją, arba kairiąją ranką. Bandymu siekta išsiaiškinti, ar M. Dreslerio smegenų skeneris gali patikimai nustatyti skirtumą.
Užsnūdęs ir pradėjęs sapnuoti savanoris turėjo dukart iš kairės į dešinę pajudinti akis ir parodyti, kad yra pasirengęs pradėti eksperimentą. (Skirtingai nuo kitų kūno dalių, kurios suglemba toje miego fazėje, kai sapnuojama, akys tebejuda. Toks miegas net vadinamas greito akių judėjimo faze.) Davęs signalą, sapne jis dešimt kartų sugniauždavo kairiąją, o po to dešiniąją ranką. (Tikrosios rankos, žinoma, nė nepajudėdavo.) Pajudindamas akis prieš tai minėtu būdu jis parodydavo, kad baigė kumščių gniaužymo ciklą. Bandymas laikytas sėkmingu, jeigu tokiu būdu pakaitomis pavykdavo atlikti bent keturis kumščių gniaužymo ciklus.
Iš pradžių šiuos reiklius kriterijus pavyko patenkinti tik vienam dalyviui, nors jis tai padarė du kartus. M. Dresleris spėjo, kad kaltas pasirinktas smegenų skeneris. Jis naudojo funkcinio magnetinio rezonanso (fMRI) aparatą. Šis skeneris yra geriausias, bet kelia siaubingą triukšmą, tad sapningam snauduliui nepadeda. Pakeitus fMRI šiek tiek netikslesne metodika, kuri vadinama artimosios srities infraraudonųjų spindulių spektroskopija, pasisekė dar du bandymai su kitu savanoriu.
Naudojant abu metodus buvo matyti, kad versdamos sapne susigniaužti savanorio kumštį smegenys veikia lygiai taip pat, kaip nurodydamos sugniaužti kumštį realybėje. Gali atrodyti, kad tai nėra itin svarbu, bet mokslas pirmą kartą įrodė tai, kas iki tol buvo tik spėlionė – kad sapnuojant smegenys elgiasi taip pat, kaip nemiegant. Tad iš esmės gali būti įmanoma „skaityti“ sapnus, kai jie sapnuojami, ir taip galbūt išspręsti vieną didžiausių biologijos paslapčių: kokia būtent sapnavimo paskirtis?
Galbūt teiginys, kad šitaip būtų galima skaityti sapnuojančiojo mintis, pasirodys per drąsus, bet jis toks nėra. Antrasis iš trijų darbų, „Current Biology“, išspausdintas rugsėjį, rodo, kad jau įmanoma stulbinamai tiksliai – su judesiu ir puikiausiomis „Technicolor“ spalvomis – atkurti, kas vyksta nemiegančio žmogaus mintyse.
Tyrimą atliko Jackas Gallantas iš Kalifornijos universiteto Berklyje. Dėl mokslo trys J. Gallanto komandos nariai ištvėrė po dvi fMRI sesijas žiūrėdami įvairius filmų anonsus. Užuot kvietę savanorius, tyrėjai eksperimentuoti nutarė su savimi, nes eksperimento metu reikėjo ilgą laiką visiškai ramiai sėdėti fMRI aparate. Jie nusprendė, kad būtų per daug brutalu niekuo dėtiems prašalaičiams užkrauti procedūrą, kai dvi valandas tave bombarduoja ištraukos iš tokių džiaugsmelių kaip nauja „Rožinės panteros“ versija.
Psichodrama
Skirtingai nuo M. Dreslerio, kurį labiausiai domino judėjimą kontroliuojanti motorinė ir sensorinė žievės dalis, J. Gallantas su komanda tyrinėjo žievės regimąją zoną. Jų metodas pasikliovė tiesiog šiuolaikinių kompiuterių galingumu. Kadras po kadro filmų anonsus jie lygino su atvaizdais, kuriuos fMRI įrašė tuos anonsus žiūrint, ir ieškojo koreliacijų. Tuomet į kompiuterį įkėlė 5 tūkst. valandų klipų iš videotarnybos „Youtube“ ir nurodė pagal nustatytas koreliacijas numatyti, kaip atrodytų analogiškas fMRI derinys.
Po to, žiūrėdamas naują anonsų komplektą, kiekvienas aparate ištvėrė dar po dvi valandas. Kompiuteris išnagrinėjo jų smegenų žievės regimosios zonos reakcijas ir kiekvienam klipui parinko po 100 gabaliukų iš „Youtube“ įrašų, kurių atitinkamas hipotetinis fMRI derinys buvo artimiausias realiam. Tuomet kompiuteris sumontavo tuos klipus į vieną suformuodamas apytikrę realaus klipo versiją. Kaip matote iš paveikslėlių, rezultatas dažnai buvo atpažįstamas originalo simuliakras. Be to, jis judėjo taip pat, kaip klipas, kuriuo jis buvo pagrįstas (žiūrėkite adresu gallantlab.org).
Metodika, naudota trečiajame tyrime, kurį rugpjūtį žurnale „Frontiers in Human Neuroscience“ paskelbė Francisco Pereira su kolegomis iš Prinstono universiteto, buvo panaši į pasirinktą J. Gallanto, o atliktas triukas irgi įspūdingas. F. Pereira ne atkūrė atvaizdus, o sugebėjo nustatyti, apie ką sukasi žmonių mintys. Tam jis iš naujo peržiūrėjo duomenis, kurie buvo surinkti per 2008 m. atliktą eksperimentą, kai devyniems savanoriams buvo parodyti sužymėti 60 objektų atvaizdai, o tuomet, paprašius įsivaizduoti tuos pačius objektus, skenuojamos savanorių smegenys.
Duomenis F. Pereira padalijo į dvi dalis. Pusę panaudojo formuodamas hipotezę, o kitą pusę jai patikrinti. Nors derinių nustatymo algoritmai negalėjo atskirti, kokius būtent objektus savanoriai matė, jie įveikė užduotį, kurios reikalavimai buvo tik šiek tiek mažesni. Jiems pavykdavo nustatyti objekto rūšį. Kitaip tariant, morkos nuo saliero jie neatskirdavo, bet galėjo pasakyti, kad tai daržovė.
Į J. Gallanto tyrimą tai panašu pagal kategorijų nustatymo būdą. Tai padaryta nusiaubus kitą milžinišką tinklalapį – Vikipediją, turint tikslą išsiaiškinti, kaip šios internetinės enciklopedijos straipsniuose dažniausiai susigrupuoja objektų pavadinimai. F. Pereira nustatė, jog smegenyse jie, regis, susigrupuoja panašiai ir sukuria pakankamai nervinių bendrumų, kad toks susigrupavimas būtų pastebimas.
Tad minčių skaitymas tapo realybe. Procesas apgrabus. Teisme rezultatai nieko nereikštų – kol kas. Bet, kaip Francko ataskaitoje buvo sakoma apie pirmąją JAV atominę bombą, tas daiktas išties veikia.
