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Un team di scienziati dell'Istituto federale svizzero di tecnologia di Losanna ha sviluppato un nuovo algoritmo di apprendimento automatico chiamato Cebra (pronunciato "zebra"), che traduce i segnali cerebrali in video, il che significa sostanzialmente che può trasformare i pensieri in video.

Il nuovo intelligenza artificiale strumento è stato testato sui roditori per prevedere e ricostruire ciò che vedono sulla base della mappatura della loro attività neurale su specifici fotogrammi nei video, secondo i ricercatori che hanno effettuato il studio, pubblicato sulla rivista scientifica Nature il 3 maggio.

"Cebra eccelle rispetto ad altri algoritmi nella ricostruzione di dati sintetici, che è fondamentale per confrontare gli algoritmi", ha affermato Steffen Schneider, co-autore dell'articolo, come segnalati da Notizie di neuroscienze.

"I suoi punti di forza risiedono anche nella sua capacità di combinare i dati in diverse modalità, come le caratteristiche dei film e i dati del cervello, e aiuta a limitare le sfumature, come le modifiche ai dati che dipendono da come sono stati raccolti", ha aggiunto.

La precisione del 95% di Cebra

Lo studio dell'università svizzera, nota anche come École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), arriva poco dopo che gli scienziati dell'Università del Texas avrebbero utilizzato l'intelligenza artificiale per leggere la mente delle persone e trasformalo in testo in tempo reale.

Per il loro studio, i ricercatori dell'EPFL avevano Cebra impara l'attività cerebrale in tempo reale di un topo dopo aver visto un film o i movimenti del braccio nei primati. Parte dell'attività cerebrale è stata misurata direttamente con elettrodi inseriti nell'area della corteccia visiva del cervello.

Il resto è stato ottenuto utilizzando sonde ottiche su topi geneticamente modificati, progettati in modo tale che ogni volta che i neuroni vengono attivati o ricevono dati si illuminano di verde. Cebra ha utilizzato questi dati per apprendere i segnali cerebrali correlati a particolari fotogrammi di un film.

"Puoi quindi prendere un nuovo topo i cui dati neurali non abbiamo mai visto ed eseguire questo algoritmo e puoi prevedere quale fotogramma il mouse sta effettivamente guardando questo film", ha spiegato Mackenzie Mathis, il principale investigatore dello studio, in un video postato su Youtube.

I ricercatori sono stati in grado di convertire questi dati in un film a sé stante, ha aggiunto l'assistente professore dell'EPFL. Ha detto che il suo team ha utilizzato dati di origine aperta raccolti dal cervello dei topi utilizzando segnali elettrofisiologici.

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“Non prevediamo ogni pixel, ma piuttosto il fotogramma. Il livello di probabilità sarebbe 1/900, quindi una precisione superiore al 95% è, a nostro avviso, piuttosto eccitante. Ma questa decodifica a livello di pixel è qualcosa che intendiamo fare in seguito", Mathis in seguito detto Posta in linea.

L'intelligenza artificiale rivoluziona le industrie

Come si vede nel video sopra, il topo è stato creato per guardare un vecchio filmato in bianco e nero – forse della metà del 20° secolo – di un uomo che corre verso un'auto per aprire il bagagliaio. Un'altra schermata, quasi identica, mostra cosa sta guardando il mouse dal punto di vista di Cebra.

Secondo Mathis, lo strumento AI è stato in grado di farlo utilizzando meno dell'1% dei neuroni nella corteccia visiva di un topo, circa 0.5 milioni di neuroni.

"Volevamo mostrare quanti pochi dati, sia in termini di filmati che di dati neurali, potremmo usare", ha detto.

"In particolare, l'algoritmo può essere eseguito in tempo reale, quindi il modello impiega meno di un secondo per prevedere l'intero video."

Quindi la domanda da porsi è se sia possibile ricostruire ciò che qualcuno vede basandosi solo sui segnali cerebrali? La risposta non è ancora, secondo lo studio. Ma i ricercatori dell'EPFL "hanno fatto un passo in quella direzione introducendo un nuovo algoritmo per la costruzione di reti neurali artificiali che catturano le dinamiche cerebrali con un impressionante grado di accuratezza".

Negli Stati Uniti, gli scienziati dell'Università del Texas, Austin, hanno utilizzato l'intelligenza artificiale per leggere le scansioni cerebrali delle persone e ricreare un'intera storia solo dalle loro onde cerebrali, secondo uno studio pubblicato da poco tempo.

Con questa ricerca, i partecipanti si sono seduti in una macchina per la scansione del cervello nota come fMRI, ascoltando, guardando o immaginando una storia. Lo strumento di intelligenza artificiale è stato in grado di leggere le loro onde cerebrali e ricreare accuratamente la storia.

Tuttavia, sono state sollevate preoccupazioni sulla questione dell'accuratezza. Questo perché l'intelligenza artificiale può essere ingannata facilmente se il soggetto decide di pensare a qualcosa di diverso rispetto al pezzo che potrebbe ascoltare.