Представьте себе, что человечеству - в лице когнитологов и компьютерщиков из Техасского университета в Остине - удалось разработать декодер, который выполняет "реконструкцию языка на основе семантических представлений коры головного мозга, зарегистрированных с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ)". Говоря научным жаргоном, этот декодер читает мысли на основе неинвазивного сканирования мозга в режиме реального времени. Он еще учится, но уже становится лучше.

Восстановить способность говорить

Все стало известно в начале мая этого года, когда о разработке искусственного интеллекта (ИИ), способного "читать мысли", сообщили ученые в журнале Nature Neuroscience. Информация также быстро появилась в крупнейших мировых СМИ: "NYT", Национальное общественное радио, "Euronews", NBS, "The Guardian" и др.

Как уверяют авторы этой работы, которая, вероятно, войдет в анналы истории науки, во введении: "Интерфейс мозг-компьютер, который непрерывно декодирует язык из записей, сделанных неинвазивным методом, имел бы множество научных и практических применений. Однако в настоящее время неинвазивные декодеры языка могут идентифицировать стимулы только из небольшого набора слов или фраз".

Подписывайтесь на наш фейсбук Не этим ли пользовался гениальный физик и космолог Стивен Хокинг на протяжении половины своей все более обездвиженной жизни? Когда он хотел говорить, он выбирал буквы и слова с экрана синтезатора, управляемого вибрацией его щечных мышц. Если мышцы переставали вибрировать, ученый безвозвратно умолкал.

Уже четыре года назад, в 2019 году (до которого гений из Кембриджа, к сожалению, не дожил), был разработан новый способ извлечения речи человека непосредственно из его мозга. Это связано с тем, что намерение человека произнести определенные слова может быть собрано из сигналов мозга и преобразовано в текст достаточно быстро, чтобы не отставать от естественного разговора. Открытие произошло благодаря группе под руководством Эдварда Чанга из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Работа устройства, способного декодировать набор нескольких слов из списка, основывалась на плотном энцефалографическом считывании. Оно должно было заставить "игрушки", которые использовал Хокинг, исчезнуть. Однако перипандийский прорыв в развитии ИИ просто отодвинул эти тогдашние инновации на задний план.

Сегодня первый автор статьи в Nature Neuroscience и аспирант из UT Texas Austin Джерри Танг утверждает в медицинском журнале STAT, что: "мозговые декодеры разрабатываются для того, чтобы помочь восстановить общение людям, потерявшим способность говорить или писать. В настоящее время большинство мозговых декодеров используют записи с имплантированных электродов и предназначены в основном для людей с двигательными нарушениями. Мы надеемся, что в конечном итоге наш мозговой декодер сможет обеспечить неинвазивный вариант для людей с широким спектром коммуникативных нарушений".

Действительно, разработанный в Техасе декодер, согласно научному описанию: "генерирует разборчивые последовательности слов, которые восстанавливают смысл воспринимаемой речи, воображаемой речи и даже немого кино, демонстрируя, что один декодер может быть применен к целому ряду задач".

Стратиграфические карты

Важно знать, что когда мы собираемся что-то сказать, в мозге активируются разные, но вполне конкретные области, в зависимости от того, что, с какими эмоциями и в связи с какими воспоминаниями мы произносим. Таким образом, слова и даже целые фразы занимают свое место в мозгу, когда мы их слушаем, когда мы о них думаем, а также когда мы их произносим. Как правило, мы сначала думаем, а затем произносим мысль, хотя не один человек может быть обвинен в том, что сказал что-то необдуманно. Однако это упрощение и просторечие, которое опровергает нейронаука. Просто не все, о чем мы думаем, особенно умно, а значит, есть высказывания, которым не предшествуют никакие размышления.

Упрощая, насколько это возможно, работу нового неинвазивного декодера на основе ИИ, функциональная магнитно-резонансная томография (МРТ) способна с высокой степенью точности картировать очень активные области мозга в любой момент времени и представлять их с помощью цветовых пятен. Как стратиграфические карты: где синий - низкая активность, где красный - очень высокая, а остальное - по градиенту между ними: зеленым, желтым, оранжевым... С другой стороны, ИИ - это программа для очень быстрого анализа таких изображений, оснащенная базами данных, полными данных экспериментов, когда человек конкретно думал (или, по крайней мере, так уверял) во время МРТ-сканирования, что он хочет сказать, слушал какую-то речь и т.д. При условии, конечно, что этот участник был открыт для расшифровки своих мыслей, слушал новую для него историю или представлял себе рассказываемую историю, машина сама генерирует соответствующий текст из его мозговой активности. При составлении осмысленных и грамматически связных высказываний она частично опирается на модель трансформатора, аналогичную тем, которые используются в ChatGPT Open AI и Google Bard.

Тренировка декодера заключается в том, что человек, помещенный в МРТ-сканер, слушает определенные подкасты в течение 16 часов - что распределяется на несколько месяцев, поскольку нужно быть совершенно неподвижным, - в то время как его смотрят и анализируют. В ходе самого эксперимента участников просили не только слушать или думать об истории, которую им давали, находясь в сканере. Их также попросили посмотреть четыре коротких немых фильма. Ожидалось, что семантический декодер справится с каждой из этих задач, различающихся по принципу работы мозга и последующей вербализации опыта человеком, участвующим в эксперименте.

Важна суть, а не слово

Этот декодер наблюдал - тысячи, даже десятки тысяч - за окрашенной активностью нашего мозга, и кажется, что теперь он может читать мысли. Однако... Только (или даже только) в половине случаев, когда декодер был обучен следить за мозговой активностью конкретного участника, машина генерирует текст, который близко (а иногда и точно) соответствует предполагаемому смыслу исходного высказывания.

Действительно, положительный результат не является дословной транскрипцией. Вместо этого исследователи разработали дешифратор таким образом, чтобы он мог уловить суть сказанного или подуманного. Например, "Я не знал, что делать: кричать, плакать или убегать" переводится как: "Оставьте меня в покое! Я же сказал тебе оставить меня в покое".

Результаты для людей, на которых дешифратор не был обучен, были непонятны и бесполезны - таким образом, в наших сопоставлениях мозг-речь мы достаточно индивидуальны. Точно так же усилия машины были безнадежны, когда участники, на которых был обучен декодер, позже, например, думали не о том, что им было задано.

Конечно, то, что действительно может быть или стать ужасающим здесь, это не вопрос эффективности декодера, то есть тот факт, что, например, потерявшая речь жертва инсульта иногда окажется неспособной общаться, несмотря на этого автоматического помощника, и что ее "слушатели" будут теряться при получении сообщения и возникать недоразумения. Ведь быть "потерянным в переводе" - это не трагический или травмирующий опыт. Мы предпримем еще одну попытку поговорить, и, возможно, тогда все пойдет лучше.

Что действительно ставит многих людей в тупик в этом вопросе, так это вопрос о способности, блестяще поставленной Лемом в фильме "Солярис", управлять умами тех, кто читает, без их ведома или воли. Сам вопрос создания социального порабощения с помощью средств, гораздо более современных, чем СМИ, не давал покоя многим людям еще до появления новейшего дешифратора мыслей из Техаса Сегодня по этому вопросу может быть, как в незабвенном анекдоте о речах Веслава Гомулки. "Мы стояли над пропастью, но сделали большой шаг вперед".

Сами авторы публикации в Nature Neuroscience утверждают, что "поскольку интерфейсы мозг-компьютер должны уважать психическую конфиденциальность, мы проверили, требует ли успешное декодирование сотрудничества с субъектом, и обнаружили, что сотрудничество субъекта необходимо как для обучения, так и для использования декодера". Это означает, что их машина не может быть использована, например, для наблюдения за "мыслепреступлениями".

Аналогичным образом, в вышеупомянутой статье Джерри Танг выражает понимание этих опасений и утверждает: "Хотя наш мозг порождает наши ментальные процессы, у нас есть ограниченное понимание того, как большинство ментальных процессов на самом деле закодированы в активности мозга. В результате, расшифровщики мозга не могут просто прочитать содержание мыслей человека. Вместо этого они учатся предсказывать содержание мыслей. Мозговой декодер - это как словарь между паттернами мозговой активности и описаниями ментального содержания. Словарь создается путем измерения того, как мозг человека реагирует на стимулы, такие как слова или изображения".

Если бы можно было заменить МРТ (которая зависит от большого, необходимого с медицинской точки зрения и потому сложного и дорогого аппарата) на что-то более практичное и удобное, например, на функциональную спектроскопию в ближней инфракрасной области (БИКС), которая измеряет по сути то же самое, что и МРТ, то есть активность определенных областей мозга, но с меньшим разрешением... Тогда эта вещь стала бы доступна, возможно, не миллионам, а тысячам! Почему бы и нет?

"Мы хотим убедиться, что люди используют подобные технологии только тогда, когда они этого хотят, и что они им помогают". - уверяет Джерри Танг из пресс-службы своего университета, и эти слова отправляют его в мир. Мир, в котором, с одной стороны, есть миллионы людей, чья речь и способность общаться отняты инсультами и другими заболеваниями, а с другой стороны, государственная и корпоративная слежка достигает беспрецедентных масштабов.

Джерри Танг и его начальник Александр Хут подали патентную заявку на свое изобретение. Они сами считают, что у этой технологии есть будущее. Просто, как это обычно бывает в случае научных прорывов, этики, психологи, юристы и политики, ответственные за законодательство, просыпаются только тогда, когда молоко уже пролито. Вопрос о том, для чего можно использовать эти устройства и как защитить частную жизнь людей, должен быть урегулирован уже сегодня.

– Магдалена Кавалец-Сегонд
– Перевод Александр Кравченко

TVP ЕЖЕНЕДЕЛЬНИК. Редакторы и авторы

Источники:

https://www.nature.com/articles/s41593-023-01304-9
https://www.statnews.com/2023/06/08/brain-decoders-mind-reading-research-ethics-privacy/
https://medicalxpress.com/news/2023-05-brain-decoder-reveal-stories-people.html