Wetenschappers gebruiken mri-scan om 'gedachten te lezen'

Wetenschappers van de Universiteit van Berkeley kunnen met behulp van een fmri-scans met grote zekerheid vaststellen waar een proefpersoon naar kijkt. Dat geldt ook als de persoon naar foto's kijkt die hij nog niet eerder zag.

Het onderzoeksteam, dat zijn bevindingen woensdag in Nature publiceerde, bestond uit drie personen: psychologie-professor Jack Gallant en de onderzoekers Kendrick Kay en Thomas Naselaris. De wetenschappers trainden in eerste instantie een computerprogramma om 1750 foto's, met daarop eenvoudige voorstellingen, te herkennen. Daartoe werden wiskundige modellen ontwikkeld van de zwart-wit-foto's van 64x64 pixels.

Bij het bekijken van de fotoserie door Kay en Naselaris maakten de onderzoekers opnieuw wiskundige modellen. Dit werd gedaan aan de hand van data afkomstig van fmri-scans, waarbij de hersenactiviteit in beeld werd gebracht. Hierbij kozen de wetenschappers voor het toepassen van voxels om de opgevangen informatie te verwerken.

Door de twee rekenmodellen naast elkaar te leggen, kon de computer met een grote nauwkeurigheid vaststellen naar welke foto's de proefpersoon op dat moment keek, zo bericht Dailytech. Het 'gedachtenlezen' lukte de software ook met regelmaat toen de proefpersoon 120 nog onbekende foto's te zien kregen; bij de eerste proefpersoon wist de computer in 92 procent van de gevallen de foto juist te raden, terwijl bij de tweede proefpersoon dit percentage op 72 lag. Volgens de onderzoekers zou, wanneer uitsluitend gekeken zou worden naar de kansberekening, het percentage op 0,8 procent moeten liggen.

De wetenschappers noemen hun bevindingen en de ontwikkeling van hun 'visuele hersendecoder' een stap voorwaarts, omdat ze op een meer abstracte manier de beelden die personen in hun hersenen opvangen en verwerken, kunnen decoderen. Eerdere onderzoeken konden alleen aangeven naar welke plaatjes een proefpersoon keek, als de plaatjes al eerder waren getoond. De nieuwe decodeertechniek zou gebruikt kunnen worden om de hersenen van dromende mensen te analyseren. Ook zou het wetenschappelijk onderzoek naar het verloop van ziektes als dementie baat kunnen hebben, doordat de hersenactiviteit beter in kaart kan worden gebracht. Verder opperen wetenschappers toepassingen in de verslaafdenzorg.

De volgende stap, het aantonen waar een persoon op een bepaald moment aan denkt zonder de hulp van een eerder visueel referentiekader, wordt volgens de onderzoekers een stuk lastiger. De kennis over hoe de hersenen werken en de huidige scanmogelijkheden van mri-apparatuur zouden nog onvoldoende zijn.

Reacties (16)

[JDeraGear]

"De volgende stap, het aantonen waar een persoon op een bepaald moment aan denkt zonder de hulp van een eerder visueel referentiekader, wordt volgens de onderzoekers een stuk lastiger. De kennis over hoe de hersenen werken en de huidige scanmogelijkheden van mri-apparatuur zouden nog onvoldoende zijn."

Tevens zijn hiervoor de menselijke hersenen té verschillend pér persoon om een functionele lokalisatie met zekerheid te bepalen zonder vooraf bepaalde referentie. Je kan wel uitgaan van een soort "gemiddeld brein", maar breinen van mensen kunnen onderling zo verschillen dat je er dan centimeters naast zit (en dat is op neuronaal niveau een heel groot gebied).
Wel een mooi onderzoek

[Verwijderd]

Tevens zijn hiervoor de menselijke hersenen té verschillend pér persoon om een functionele lokalisatie met zekerheid te bepalen zonder vooraf bepaalde referentie. Je kan wel uitgaan van een soort "gemiddeld brein", maar breinen van mensen kunnen onderling zo verschillen dat je er dan centimeters naast zit (en dat is op neuronaal niveau een heel groot gebied).

Je doelt hier op de Talairach methode. Die methode is echter verfijnd door het Montreal Neurological Institute (MNI Brainatlas).

Maar wat je zegt blijft waar, natuurlijk. Het brein kan 'getraind' worden, waardoor bepaalde delen zich beter gaan ontwikkelen, wat resulteert in meer neuronen per cm², wat dàt bepaald hersendeel dan doet groeien.

Zo is er bij (de meeste) mannelijke priesters vastgesteld, dat de frontale kwab zich minder ontwikkelt wegens (bijna?) geen seks, terwijl de locaties voor cognitieve aspecten zich méér ontwikkelen dan normaal, blijkbaar te wijten aan het vele lezen en de hoge concetratie bij, eventueel, bidden...

[jip_86]

Je kunt altijd nog een soort kalibratie uitvoeren natuurlijk. Door eerst een aantal standaardplaatjes te laten zien.

[Innsewerants]

ja nou dat laatste hoeft voor mij niet als privacy IN je hoofd ook al niet meer bestaat over 20 jaar heb ik het zwaar gehad met deze planeet lol

[RwD]

(edit; dit was bedoeld als reactie op JDeraGear)

Misschien valt dit verschil wel mee, en lijkt het door de complexiteit op heel veel verschil. Zou bijvoorbeeld net zo verschillend kunnen zijn als een bloedgroep. Dan zou je met een aantal modellen wel klaar zijn? Maar goed, ik gok maar wat in dit geval...

[Reactie gewijzigd door RwD op 26 juli 2024 23:31]

[JDeraGear]

Zo simpel als een paar modellen is het helaas niet. Wat ik bedoel is bijvoorbeelde de activatie van een enkel hersengebied bij het uitvoeren van een bepaalde functie, bijvoorbeeld foutdetectie (Anterior Cingulate Cortex). Dit zit bij het gros van de mensen om en nabij op dezelfde plaats in het brein, maar dan heb je dus uitschieters van enkele centimeters. Wat dan gedaan wordt is óf er wordt gekeken naar één individu, óf er wordt een schema van activatie gemaakt (zoals in het plaatje bij dit artikel), waar de meeste gezamelijke activatie valt.
Het is tot nu toe (in ieder geval met fMRI) een afweging tussen óf een hoge resolutie, en veel precisie, óf een hoge betrouwbaarheid doordat je meerdere proefpersonen hebt (in dit onderzoek het geval). Beide is tot nu toe nog niet echt mogelijk, AFAIK.

[Reactie gewijzigd door JDeraGear op 26 juli 2024 23:31]

[Mitsuko]

Zoiezo lijkt me een beperkende factor het principe van de fMRI zelf.. deze laat namelijk alleen de mate waarmee bloed naar een bepaald deel van de hersenen gestuurd wordt zien - je kunt hier veel uit opmaken, maar er is een vertraging van zo'n 5 seconden en het lichaam overcompenseert in zekere mate voor hersenactiviteit. Het zou veel beter zijn als we de daadwerkelijke elektrische impulsen zouden kunnen zien! (EEG kan dit globaal gezien wel, maar omdat de elektroden op de hersenpan worden geplaatst is de precisie en positiebepaling niet echt fantastisch, en het werkt niet voor diepere gebieden in de hersensen)

[Reactie gewijzigd door Mitsuko op 26 juli 2024 23:31]

[gerre22]

Ahum, ik hoop niet dat ze hier een statistiek toepassen op een populatie van 2 proefpersonen. Dan kom je op een gemiddeld van 82 procent met een standaardafwijking van 14.14%. Met als gevolg dat je toestel niet zo heel precies is.

[JDeraGear]

Integendeel, een resultaat van 82% daar waar de a priori kans 0,8% bedraagt is juist zeer goed. Bovendien kan je niet zo makkelijk middelen tussen de resultaten van 2 proefpersonen; is leuk als bericht, maar statistisch niet handig om mee door te rekenen ivm eerdergenoemde verschillen tussen proefpersonen.
Het voor 92% danwel 72% juist raden van de foto door een vooraf bepaald algoritme is juist een fantastisch resultaat omdat beeldmateriaal niet zomaar eventjes simpel 1-op-1 verwerkt wordt in het brein, er komen veel complexe structuren kijken bij rand-detectie, objectherkenning etcetera.

[dasiro]

de oceanen zijn gemiddeld ook enkele honderden meters diep, dus hou je kleintje van 3 maar goed in het oog, want 1 stapje in het water en het is verdronken.

als er iets is wat ze net NIET wilden aantonen, dan is het wel de gemiddelde herkenningsgraad. Ze wilden enkel aantonen dat deze een pak effectiever is dan puur kansberekening

[Dark Angel 58]

ALs iemand tijdens MRI scan liegt, wordt het zeker in de computer opgemerkt.

[xdcx]

Ik vraag me af hoe zo'n ding reageerd als je met bijvoorbeeld autistische mensen te maken hebt. Die denken op zo'n andere manier na, en letten op zulke andere dingen bij het bekijken van een foto.
Daarnaast als je het gewoon afsteld per persoon zal het wel als een zonnetje werken, maar dat is uiteraard allemaal speculatie.
In ieder geval leuk dat ze weer een stap verder zijn

[Decile]

een goed punt vind ik, zo kom je ook te weten hoe die mensen denken en doen, zodat je ze dan ook beter kunt helpen in dingen int normale leven,

of ook misschien hoe de machine reageert op mensen met een rook, drugs of game verslaving, misschien ligt het percentage goed geraden fotos door de pc ook een stuk lager, wie weet,

wie weet heeft de machine ook effect op mensen met epilepsie, een tumor, enz enz.

[Verwijderd]

Mensen, met build in MRI scanapparatuur in televisie bijvoorbeeld heb je potentiele inbreuk op privacy. De combinatie kan bijvoorbeeld gebruikt worden voor marketingsdoeleinden.

Het zal ook niet opzich vreemd zjin als Google MRI-projecten gaat financieren.

[Verwijderd]

het laatste beetje dat bij een mens privé is/was is dus bij deze ook verleden tijd . Ook al kan het ook voor veel goede dingen gebruikt worden (coma patiente, dementie, psychopaten,...) kan het ook gebruikt worden naar mijn inziens voor slechte dingen (ondervragingen door een dictatoriaal bewind, marketing "doelgericht" naar personen,...) hoe dan ook wel straf dat ze dit toch maar weer voor mekaar krijgen