Cercetătorii de la Meta au reușit să creeze un model AI care să citească gândurile fără implanturi cerebrale

Un nou model de inteligență artificială (AI) poate scana creierul folosind echipamente neinvazive și poate transforma gândurile în propoziții scrise, fără a fi necesare implanturi. Cercetătorii de la Meta au folosit inteligența artificială (AI) și scanări neinvazive ale creierului pentru a înțelege cum gândurile sunt transformate în propoziții tipărite, conform a două studii recente, conform Live Science.

Oamenii de știință au creat un model AI care a decodat semnalele cerebrale pentru a reproduce propozițiile tastate de participanți. În al doilea studiu, aceiași cercetători au folosit inteligența artificială pentru a cartografia modul în care creierul generează limbajul, transformând gândurile în propoziții dactilografiate. Aceste descoperiri ar putea contribui, într-o zi, la dezvoltarea unei interfețe creier-computer neinvazive, care ar putea ajuta persoanele cu leziuni cerebrale să comunice, au spus cercetătorii. „Acesta a fost un pas real în decodare, în special în decodarea neinvazivă”, a explicat Alexander Huth, neurolog computațional la Universitatea Texas din Austin, care nu a fost implicat în cercetare.

Tehnici de decodare

Interfețele creier-computer ce utilizează tehnici de decodare asemănătoare au fost deja implantate în creierele persoanelor care au pierdut capacitatea de a comunica, dar noile studii ar putea facilita dezvoltarea unor dispozitive portabile.

În primul studiu, cercetătorii au folosit o tehnică numită magnetoencefalografie (MEG), care măsoară câmpul magnetic generat de impulsurile electrice din creier, pentru a urmări activitatea neuronală pe măsură ce participanții scriau propoziții. Ulterior, au antrenat un model lingvistic AI pentru a decoda semnalele cerebrale și a reconstrui propozițiile din datele MEG.

Modelul a decodat literele tastate de participanți cu o precizie de 68%. Literele frecvent utilizate au fost decodate mai exact, în timp ce literele mai rare, cum ar fi Z și K, au avut o rată mai mare de erori. Când modelul greșea, înlocuia adesea literele apropiate fizic de litera țintă de pe o tastatură QWERTY, ceea ce sugerează că acesta folosește semnale motorii din creier pentru a prezice litera tastată.

Al doilea studiu s-a bazat pe aceste rezultate pentru a înțelege cum este generat limbajul în creier în timpul tastării. Cercetătorii au colectat 1.000 de instantanee MEG pe secundă în timpul în care participanții scriau propoziții. Din aceste instantanee, au decodat etapele succesive ale formării propozițiilor.

Creierul generează informații despre contextul și semnificația propoziției

Ei au descoperit că, inițial, creierul generează informații despre contextul și semnificația propoziției, apoi produce reprezentări din ce în ce mai detaliate ale fiecărui cuvânt, silabă și literă pe măsură ce participantul tastează.

„Aceste rezultate confirmă predicțiile de lungă durată conform cărora producerea limbajului necesită o descompunere ierarhică a semnificației propoziției în unități progresiv mai mici care controlează în cele din urmă acțiunile motorii”, au notat autorii studiului.

Pentru a preveni interferența între cuvinte și litere, creierul folosește un „cod neuronal dinamic” care le menține separate, a concluzionat echipa. Acest cod se schimbă constant pentru a redistribui informațiile în diferite părți ale creierului responsabile de limbaj.

Astfel, creierul poate lega litere, silabe și cuvinte succesive, păstrând informațiile respective pe perioade mai lungi. Totuși, experimentele MEG nu au reușit să identifice exact regiunea creierului unde apar aceste reprezentări lingvistice.

În ansamblu, aceste două studii, care nu au fost încă supuse revizuirii colegiale, ar putea ajuta cercetătorii să dezvolte dispozitive neinvazive pentru a îmbunătăți comunicarea persoanelor care nu mai pot vorbi.

Deși echipamentele actuale sunt prea voluminoase și sensibile pentru a funcționa în afacerea unui laborator controlat, progresele în tehnologia MEG ar putea deschide calea unor dispozitive portabile în viitor, au scris cercetătorii.