Systém vyvinutý v Texasu jako první převádí mozkovou aktivitu na proud textu, aniž by bylo nutné zavést do mozku implantáty. Je to významná změna, protože všechny technologie čtení myšlenek, které byly dosud vyvíjeny, vyžadovaly invazivní chirurgický zákrok.

Stroj čte z mozku i bez implantátů

Vypadá znepokojivě, ale nová technologie založená na strojovém učení není podle jejích tvůrců určena ke šmírování. Má pomoci lidem, kteří nejsou schopni mluvit, například jedincům oslabeným mrtvicí, aby mohli komunikovat se svým okolím.

Systém, který vyvinuli experti z Texaské univerzity v Austinu, funguje podobně jako umělé inteligence GPT Chat od OpenAI nebo Bard od Googlu. Je vycvičen na velkém balíku textu, ze kterého se učí předvídat, jaké slovo nebo sousloví bude následovat.

Na základě shromážděných poznatků potom tento „sémantický dekodér“ sestavuje mapy. Z nich je patrné, jak spolu slova souvisejí.

Dosud konstruované přístroje byly založeny na čipech chirurgicky zavedených do hlavy, které sledovaly a měřily aktivity přímo v mozku. Nový systém vyžaduje jen to, aby člověk ulehl do skeneru funkční magnetické rezonance (fMRI), kterým se mapují mozkové odezvy na vnější nebo vnitřní podněty.

Výzkumníci trénovali svůj dekodér na datech shromážděných skenerem z mozků několika dobrovolníků. Výsledky, kterých dosáhl, popisují informatik Jerry Tang a neurovědec Alex Huth v časopise Nature Neuroscience.

Jedinci, kteří se experimentu s dekodérem účastnili, poslouchali ve skeneru několik hodin podcasty. Později si ve svém mozku představovali, že příběhy z podcastu sami vyprávějí. Tak umožnili stroji vytvářet text z mozkové aktivity.

Kromě toho, že účastníci experimentu poslouchali příběhy nebo o nich přemýšleli během pobytu ve skeneru sledovali krátká videa bez zvuku. Sémantický dekodér potom dokázal z jejich mozkové aktivity popsat určité události z videí.

„Dříve jsme dokázali dekódovat jen jednotlivá slova nebo krátké věty. Teď jsme se propracovali k dekódování souvislého jazyka po delší dobu a se složitými myšlenkami,“ cituje web Texaské univerzity Alexe Hutha.

Výsledkem není doslovný přepis. Místo toho výzkumníci navrhli dekodér tak, aby zachytil podstatu toho, co si člověk myslí. Přibližně v polovině případů, kdy byl dekodér vycvičen ke sledování mozkové aktivity účastníka, vytvořil text, který věrně (a někdy i doslovně) odpovídal významu myšlenek.

Tento obrázek ukazuje zápis (vpravo), který dekodér vytvořil z mozkové činnosti čtyř lidí, kteří si v duchu vyprávěli nějaký příběh. | zdroj: Kredit-University of Texas in Austin

Systém v současné době není praktický pro použití mimo laboratoř, protože je závislý na přístroje fMRI. Výzkumníci se však domnívají, že by se v budoucnu mohl přenést do jiných, menších a mobilnějších systémů pro zobrazování mozku, jakým je třeba funkční spektroskopie v blízké infračervené oblasti (fNIRS).

Dá se to zneužít?

Výzkumníci se už dříve zabývali možným zneužitím technologie. Upozornili, že dekódování funguje pouze u „spolupracujících účastníků“, kteří se dobrovolně podílejí na tréninku dekodéru. U lidí, na kterých dekodér nebyl vycvičen, dekodér nefungoval, anebo fungoval velmi omezeně.

A pokud lidé, na kterých byl dekodér vycvičen, později kladli odpor, například tím, že mysleli na jiné věci, byly výsledky podobně nepoužitelné.

„Bereme velmi vážně obavy, že zařízení takového typu mohlo být použito ke špatným účelům. Snažili jsme se tomu zabránit. Tento typ technologie je dostupný pouze lidem, kteří ji použít chtějí a kterým pomáhá,“ ujišťuje Jerry Tang.