02.02.2012 15:09
Kuidas mõtteid pealt kuulata?
Foto: Adeen Flinker/California ülikool
Teadlased demonstreerisid meetodit, mis võimaldab mõtteid
lugeda.
Teksti lugedes kuuleme me loetud sõnu oma peas, just nagu
loeksime me teksti endale ette. Uus meetod viib meid lähemale sellele, et ka teised
võiksid seda sisemist dialoogi kuulda.
Kui inimene kuuleb kedagi rääkimas, edastavad erinevad
ajupiirkonnad signaale, mille jälgimise abil on võimalik kuuldut taastada. Kuna
see ajutegevus on eeldatavasti sõnu kuuldes ja neile mõeldes sarnane, võib
teadlaste avastus viia tulevikus seadmete loomiseni, mis muudaks inimese mõtted
kõneks.
Ajakirjas PLoS Biology avaldatud uuringus kirjeldatud
meetodi jaoks lõid teadlased arvutimudeli, mis töötleb inimese ajus kuulamise käigus
tekkivaid elektrisignaale ja oskab neid tõlgendada. Mudel võimaldas teadlastel
muuta kuuldavaks sõnad, millele patsiendid mõtlesid. Tulevikus võib see aidata
suhelda koomas ja kõnevõimetute patsientidega.
Viimastel aastatel on üritanud mõtete lugemiseks kasutada
erinevaid lähenemisviise. Eelmisel kevadel demonstreerisid teadlased, et inimese
aju arvutiga otse ühendades suudavad inimesed arvutiekraanil olevat kursorit
kontrollida ka ainult mõtte jõul.
Ka aju verevoolu jälgiv funktsionaalne magnetresonantskuvamine
on andnud paljutõotavaid tulemusi. Eelmisel sügisel tõestasid California
ülikooli teadlased, et filmide treilereid vaatavate inimeste ajus toimuvat
fMRI-tomograafi abil jälgides saab vaadatud klippe hiljem arvuti abil taastada.
Sellest inspireerituna on nüüd sama ülikooli teadlased
sellise "stiimuli taastamise" osas astunud järgmise sammu. "Meie
jaoks tõstatus küsimus, kui kaugele saab sarnast modelleerimist kasutades minna
inimese kuulmissüsteemis," selgitas värske uuringu autor Brian Pasley California
ülikoolist.
Pasley rühm keskendus oimusagara ülemise temporaalvaona
tuntud ajupiirkonna uurimisele. See piirkond on kuulmissüsteemi osa, mis aitab
anda kuuldavatele häältele lingvistilise tähenduse ja muuta kõne mõistetavaks.
Nad jälgisid ülemise temporaalvao ajulaineid 15
epilepsiaravi patsiendil, kes kuulasid samal ajal erinevatest kõlaritest
kostuvaid sõnu ja lauseid.
Kõlarites mängitud audiosalvestis vallandas patsientidel
otsmikusagara ülemises temporaalvaos ajusignaalide segadiku. Teadlased
kasutasid selles selguse saamiseks arvutimudelit, mis aitas kaardistada, kui
kiiresti edastasid erinevad ajupiirkonnad signaale eri sagedustel häälikute
ettemängimisel.
Kui patsientidel paluti seejärel eri sõnade seast valida
üks ja sellele mõelda, võimaldas mudel teadlastel ära arvata, millise sõna oli
patsient valinud. Arvutimudel võimaldas neil isegi osa sõnadest tuvastatud
ajulainete põhjal kuuldavaks muuta.
Selline meetod sõltub ajutegevuse kaardistamisest
erinevatel helisagedustel, mis vastavad eri häälikutele. Pasley tõmbas
paralleeli klaverimänguga, kus igale klahvile vastab kindel noot – vilunud
pianist suudab ka hääletut klaverimängu jälgides ette kujutada, milline muusika
klaverist kostub.
Uuringu autori Robert Knighti sõnul on nende tööl kaks
külge. Ühelt poolt aitab see mõista aju toimimist, teisalt võidakse kunagi luua
seade kõnepuudega inimeste jaoks, mis muudaks nende mõttes lausutud sõnad
kuuldavaks.