Mit Signalen von Ihrem Gehirn kann der Computer Bilder von dem machen, was Sie sehen. In Nijmegen wird an dieser Art der visuellen Übersetzung des Gehirns geforscht. In Zukunft könnten Gedankenlesen und Traumfangen Realität werden.
Een machine die kan uitlezen waar je aan denkt. Dat klinkt als een aflevering van de sciencefictionserie Black Mirror. Sterker, die zít al in een aflevering van Black Mirror. De zogenoemde Temporal Interceptor is een apparaat dat te zien is in Rachel, Jack and Ashley Too.
In de aflevering kan de machine worden gebruikt om hersengolven uit te lezen. Die worden daarna omgezet in letters, woorden en muzieknoten. Dat klinkt futuristisch en in Black Mirror loopt dat natuurlijk niet goed af.
Maar zo ver in de toekomst is dit misschien niet. Wetenschappers proberen daadwerkelijk uit te vogelen hoe ons brein werkt. Hoe zetten onze hersenen informatie, die via onze ogen binnenkomt, om in beelden?
Die vraag probeert ook onderzoeker Thirza Dado te beantwoorden. In het Neural Coding Lab van Dr. Umut Güçlü vaan de Radboud Universiteit gebruikt zij kunstmatige intelligentie om hersengolven naar beeld te vertalen.
„We kunnen misschien naar een situatie toe waarin AI de schakel vormt tussen een machine en het brein“, zegt Dado tegen NU.nl over haar werk.
Van hersengolven naar afbeeldingen
In haar onderzoek wordt hersenactiviteit met een fMRI-scanner uitgelezen. Daarvoor wordt gewerkt met makaken met geïmplanteerde elektroden.
„Makaken worden vaak gebruikt in neurowetenschappelijk onderzoek, omdat hun hersens erg veel lijken op die van mensen“, zegt Dado. „Het gebruik van dieren in onderzoek is controversieel, maar heeft veel bijgedragen aan ons begrip van de hersenen en de ontwikkeling van behandelingen voor neurologische en psychiatrische aandoeningen.“
Voor het onderzoek moeten strikte ethische regels en voorschriften moeten gevolgd, zegt ze. „Het is van groot belang om het welzijn van de dieren te beschermen.“
Delen van het brein lichten op
De apen krijgen plaatjes te zien zoals een gezicht of een voorwerp. Als gevolg daarvan licht een deel van het brein op en wordt de informatie naar een computermodel gestuurd.
Op basis van die data bouwt het computermodel de getoonde afbeelding laagje voor laagje opnieuw op. Hoewel het onderzoek ingewikkeld is om uit te voeren, worden de resultaten steeds beter. Dado en haar team toonden vorig jaar al resultaten van een experiment. Maar nieuwe reconstructies komen al veel dichter bij het origineel.
Die Gesichter aus dem Computer sehen nicht nur dem Originalbild ähnlicher, das neue Modell kann auch mehr Arten von Bildern rekonstruieren. Denken Sie an Bilder von Tieren oder Lebensmitteln. Die Ergebnisse sind überzeugend und vielversprechend.
Achten Sie auf Gefahr
Es gibt eine Reihe praktischer Anwendungen, die dank dieser Forschung Wirklichkeit werden können. Aber Dado hat Angst vor einer dystopischen Zukunft wie in Schwarzer Spiegel.
„Ich werde manchmal gefragt, ob wir mit einem solchen ‚Gedankenleser‘ die Erfahrungen von Zeugen einer Straftat vorlesen könnten“, sagt Dado. Aber das wirft alle möglichen ethischen Bedenken auf.
„Das kann zu ganz gefährlichen Situationen führen“, sagt Dado. „Vertrauen wir darauf, dass die Technik so gut funktioniert, dass Menschen anhand eines solchen rekonstruierten Bildes verurteilt werden können? Vielleicht stimmt die Rekonstruktion nicht. Oder das Gedächtnis eines Zeugen stimmt einfach nicht.“ In diesem Fall kann eine unschuldige Person festgenommen werden.
Menschen helfen
„Damit wollen wir Gutes tun“, sagt sie. „Menschen helfen.“ Sie nennt ein Beispiel von Menschen mit Locked-in-Syndrom. Diese Menschen befinden sich in einem neurologischen Zustand, der sie in ihrem Körper gefangen macht. Sie sind bei vollem Bewusstsein, können aber ihre Muskeln nicht bewegen.
Indem sie sie zum Nachdenken anregen, können sie beispielsweise angeben, was sie tun und nicht wollen, oder eine andere Botschaft vermitteln.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, Menschen, die (teilweise) blind geworden sind, ihr Augenlicht zurückzugeben. Alicante experimentiert bereits mit dieser Anwendung. Die ersten Ergebnisse sind vielversprechend. Eine Frau, die nichts mehr sehen konnte, bekam zur Untersuchung vorübergehend 96 Elektroden in den Kopf und konnte so wieder Formen und Konturen wahrnehmen.
Träume von einem Traumfänger
Dado muss noch viel nachforschen. „Der nächste Schritt besteht darin, herauszufinden, was passiert, wenn man über etwas nachdenkt, ohne sich ein Beispiel anzusehen“, sagt sie. Kann die Maschine ein Foto rekonstruieren, wenn ein Proband seine Mutter sehr konzentriert betrachtet?
Wenn das möglich ist, könnte es möglich werden, in ferner Zukunft Träume zu fangen. Für Dado ist das das ultimative Ziel, obwohl es nicht so schnell gehen wird. „Es würde sehr unzugänglich werden“, sagt sie. Die Menschen sollten in einem großen, teuren und lauten MRT-Scanner schlafen.