Forskare har upptäckt ett sätt att "läsa en persons tankar"

Amerikanska forskare har visat en fantastisk metod för att rekonstruera ord som bara existerar som tankar i den mänskliga hjärnan.

Tekniken "tankeläsning", som beskrivs i en publikation i tidskriften PLoS Biology, bygger på att samla in elektriska signaler som skickas av hjärnan.

Patienterna lyssnade på ljudinspelningar av olika ord, apparater spelade in signalerna som uppstod i hjärnan, och sedan, med hjälp av en datormodell, rekonstruerade forskarna orden som "klingade i patienternas huvuden".

Det visar sig att varje ord har sin egen unika uppsättning hjärnimpulser.

Denna metod kan i framtiden hjälpa komatösa eller förlamade patienter att kommunicera med andra.

Djupt in i hjärnan

Upptäckter under senare år har visat att forskare närmar sig en metod som gör det möjligt för dem att direkt "nå in i" människors tankar.

Deltagarna i en studie från 2010, utförd av neuroforskare från Missouri och New York, kunde styra en markör på en datorskärm med sina tankar – genom elektroder kopplade direkt till hjärnan. Genom att tyst säga enskilda vokaler flyttade de markören i önskad riktning.

En teknik som kallas " funktionell magnetisk resonanstomografi " har öppnat nya möjligheter – det har blivit möjligt att identifiera specifika ord eller begrepp som en person tänker på i ett givet ögonblick genom att spåra blodflödet i hjärnan.

I september 2011 tog en grupp forskare från University of California, Berkeley, under ledning av Jack Gallant, den här metoden i bruk.

Tänk "Aha"

Genom att studera blodflödesmönstren som motsvarar specifika bilder som uppstår i sinnet, visade forskarna hur mönster i dessa mönster kan användas för att gissa vilken bild eller tavla en person tänker på – i huvudsak rekonstruera de den mentala "film" som "snurrar" i en persons huvud.

Nu har en annan Berkeley-forskare, Brian Paisley, och hans kollegor gått ännu längre in på den väg som går mot "tankebildsrekonstruktion".

”Vi inspirerades på många sätt av Jacks arbete”, säger Dr Paisley. ”Frågan var hur långt vi kunde gå in i det mänskliga hörselsystemet med samma datormodelleringsmetod?”

Nyckelkonvolution

Forskarna fokuserade på ett område i hjärnan – den övre temporala gyrusen.

Denna del av hörselsystemet är ett av de mest organiserade områdena i hjärnan och ansvarar för att vi utvinner mening ur ljudflödet, urskiljer ord och förstår deras språkliga betydelse.

Ett forskarteam spårade vågsignaler från den övre temporala gyrusen hos 15 kirurgiska patienter under operationer för att behandla epilepsi eller ta bort hjärntumörer.

Patienterna fick spela upp en ljudinspelning där olika talare läste ord och meningar.

Den svåraste delen var att reda ut det kaotiska flödet av elektriska impulser som uppstod i tinningloben medan man lyssnade på ljudinspelningen.

Med hjälp av en datormodell skapades en "karta" som anger vilka delar av hjärnan som skickar impulser och med vilken intensitet när örat hör ljud på olika frekvenser.

Patienterna fick sedan välja mellan ett antal ord och var tvungna att välja ett och tänka på det.

Det visade sig att samma datormodell låter en gissa vilket ord försökspersonen valde.

Forskare har till och med lyckats återskapa några ord genom att omvandla de inspelade hjärnimpulserna tillbaka till ljudvågor enligt en datoriserad "karta".

Dubbel effekt

”Det här arbetet slår två flugor i en smäll”, säger en av studiens författare, professor Robert Knight vid University of California, Berkeley. ”För det första har grundläggande vetenskap nu trängt ännu djupare in i hjärnans mekanismer.”

"Och ur ett praktiskt perspektiv kan personer med talsvårigheter använda den här tekniken: när de inte kan tala kan de visualisera vad de vill säga", förklarar Knight. "Patienter har gett oss värdefull information, och det vore trevligt att tacka dem på detta sätt."

Rapportens författare varnar dock för att det finns mycket arbete att göra för att förbättra tekniken att "läsa tankemönster", och att en apparat som kan dechiffrera tankar inte kommer att dyka upp inom den närmaste framtiden.