Sunday, 25. September 2016
30.08.2013
 
 

Gedankenlesen: Wissenschaftler rekonstruieren Buchstaben aus Gehirnscan-Daten

Redaktion

Holländische Wissenschaftler sind mit der Entwicklung eines Computerprogramms, das auf der Grundlage von Gehirnscans entschlüsseln kann, auf was eine Person gerade blickt, einen weiteren Schritt in Richtung Gedankenlesen vorangekommen.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Radboud-Universität im niederländischen Nijmegen war in der Lage, durch den Einsatz einer Kombination aus hochauflösenden magnetresonanztomografischen Bildern (MRI), einer formerkennenden Software und Computersimulierungen, Informationen aus dem menschlichen Gehirn »herauszulesen«.

 

Während des Versuchs zeigten die holländischen Wissenschaftler den Teilnehmern die Buchstaben B, R, A, I, N und S auf einem Bildschirm und konnten während des Scans genau erkennen, wann eine Person einen dieser Buchstaben und auch welchen sie anschaute. »Im Grunde entschlüsseln wir Wahrnehmung«, erklärte Marcel van Gerven, einer der Mitverfasser der Studie, die im Fachmagazin Neuroimage erscheinen soll, wie die Internetseite Wired berichtet.

 

Funktionelle MRIs (fMRI) werden in der Regel dazu benutzt, Veränderungen der allgemeinen Gehirnaktivitäten in bildgebenden Verfahren darzustellen. Aber van Gervens Arbeitsgruppe wählte einen anderen Ansatz und entschied sich, sich auf kleinere, spezifischere Regionen in den Occipitallappen oder Hinterhauptslappen (Lobus occipitalis), die in den Scans als so genannte Voxel, d.h. dreidimensionale Datenpunkte, dargestellt werden, zu konzentrieren. Damit sollen bestimmte Eigenschaften wie Größe und Intensität quantitativ beschrieben werden (so genannte »Voxel-basierte Morphometrie«). Ein Voxel kann eine Million Gehirnzellen und mehr umfassen.

 

Ein Voxel hat dabei eine Größe von 23 Millimetern. Die Occipitallappen gehören zum »visuellen System« des Gehirns und verarbeiten die von der Netzhaut über das Auge aufgenommenen Sinnesreize (»visuellen Impulse«).

 

Die Wissenschaftler legten eine umfangreiche Datenbank mit den spezifischen Veränderungen an, die sich im Gehirn vollzogen, als die einzelnen Buchstaben auf dem Bildschirm gezeigt wurden. Diese Datenbank wurde dann mittels eines Algorithmus verarbeitet, der auf ähnliche Weise wie das Sehzentrum funktionierte. Mithilfe dieses Algorithmus war es möglich, die Voxel und ihre entsprechenden Veränderungen in Bildpunkte umzuwandeln und damit den Verarbeitungsprozess sozusagen umzukehren und so das Abbild dessen zu rekonstruieren, auf was die Versuchsperson während des Gehirnscans geblickt hatte.

 

Wenn man dem Algorithmus einmal »beigebracht« hat, wie Voxel auf eine Stimulation reagieren, »kann man alle möglichen Stimulationsauslöser (›Inputs‹) rekonstruieren«, erläuterte van Gerven.

 

Die Untersuchung trägt den Titel »Linear Construction of Perceived Images from Human Brain Activity« und stützt sich auf eine Auswahl von 1200 Voxeln. Aber van Gerven behauptet, der Algorithmus könne ebenso gut Bilder aus 15 000 Voxeln erstellen. Dabei könnte es sich dann um komplexe Darstellungen wie das Gesicht einer Person handeln. Allerdings seien dazu, wie er meinte, spezielle leistungsfähigere Computer erforderlich.

 

Der jetzige Fortschritt sei natürlich nicht mit dem zu vergleichen, was man allgemein unter »Gedankenlesen« verstehe, sagte er, da nicht bekannt sei, ob die geistige Vorstellung von etwas den gleichen Effekt auf den Occipitallappen wie ein Reiz von außen ausübe. »Werden diese Hirn- Regionen auf die gleiche Weise aktiviert, wenn wir uns ein geistiges Bild vorstellen?«, fragt van Gerven. »Wenn dies so ist, wäre es möglich, sie zu entschlüsseln.«

 

Die INRIA-Studie, die 2006 durchgeführt wurde, deutete darauf hin, dass dies vielleicht möglich sei, da sie zeigte, dass geistig vorgestellte Muster aus Daten aus dem Occipitallappen rekonstruiert werden konnten.

 

Gedankenlesen und »telepathische« Computerprogramme seien aber »immer noch ungelöste Probleme«, schloss van Gerven.

 

 

 


 

 

 

 

 

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