Tankar till text: Artificiell intelligens (AI) avkodar den mänskliga hjärnan

AI används alltmer för att tolka hjärnaktivitet till en kontinuerlig textström. Detta kan potentiellt förändra kommunikationen för personer som lider av allvarliga neurologiska sjukdomar. I samband med neuroimaging-metoder har AI enorma löften för att analysera hjärnaktivitet.

I den senaste utvecklingen visade en AI-baserad semantisk avkodare nya sätt att översätta hjärnaktiviteter till en oändlig mängd texter. Denna innovation skulle låta eller förvandla "icke-invasiva" idéer till texter för första gången. Detta kan hjälpa människor med svårigheter att kommunicera efter en stroke eller motorneuronsjukdom. 

För att extrahera relevant information från komplexa och bullriga data krävs avancerade databehandlingsmetoder för tolkning av hjärnaktivitet. AI-algoritmer kan hjälpa till att automatisera och effektivisera denna procedur. Detta gör det möjligt för forskare att dra mer exakta och pålitliga slutsatser om hjärnans aktivitet.

I det här fallet kunde avkodaren rekonstruera tal på rätt sätt när respondenterna lyssnade på eller föreställde sig en berättelse. Detta är ett enormt steg i innovation jämfört med tidigare språkavkodningssystem som inkluderade kirurgiska implantat. 

Kända forskare har stött det senaste framstegen eftersom det övervinner ett kritiskt hinder. Dr Alexander Huth, neurolog vid University of Texas, tillade: "För en icke-invasiv metod är detta ett riktigt steg framåt jämfört med vad som har gjorts tidigare, vilket vanligtvis är enstaka ord eller korta meningar."

fMRI övervakar variationer i blodflödet till olika delar av hjärnan, vilket kan användas för att sluta sig till neural aktivitet. Jämfört med själva avfyrningen av neuroner i hjärnan är denna process dock relativt långsam. fMRI har en tidsmässig upplösning på sekunder, vilket innebär att den inte kan upptäcka snabba förändringar i hjärnans aktivitet. Enligt The Guardian gör detta att analysera hjärnaktivitet som reaktion på "naturligt tal" svårt eftersom det ger en "blandning av information" spridd över några sekunder.

Införandet av stora språkmodeller, som OpenAI:s ChatGPT, har markerat ett stort framsteg inom artificiell intelligens. Dessa modeller är tränade på enorma mängder textdata, vilket gör att de kan svara på en mängd olika inmatningar på ett mänskligt sätt. Det gjorde det möjligt för forskare att undersöka den semantiska innebörden av tal i detta fall. Det vill säga att förstå de neurala aktivitetsmönster som är förknippade med en rad ord. 

Efter upptäckten avser forskargruppen att utöka teknikens användbarhet i andra, mer bärbara hjärnavbildningssystem, såsom funktionell nära-infraröd spektroskopi (fNIRS). Säkerhetsproblem kan dock uppstå som ett resultat av den senaste innovationen.