Giải mã suy nghĩ bằng kỹ thuật quét não (fMRI: Phương pháp 'đọc suy nghĩ' của bất kỳ ai mà chẳng cần chạm vào đầu)

Thuật toán có thể mô tả lại câu chuyện mà người tham gia tưởng tượng sẽ kể.

Các kỹ thuật đọc suy nghĩ trước đây dựa vào việc cấy điện cực sâu trong não của mọi người. Các nhà khoa học đã tìm ra phương pháp mới và mô tả trong một báo cáo đăng trên cơ sở dữ liệu bioRxiv.

Phương pháp mới dựa trên kỹ thuật quét não không xâm lấn, được gọi là chụp cộng hưởng từ chức năng (fMRI). fMRI theo dõi dòng chảy của máu được cung cấp oxy qua não. Các tế bào não đang hoạt động cần nhiều năng lượng và oxy hơn. Điều đó cung cấp một thước đo gián tiếp về hoạt động của não.

Về bản chất, phương pháp quét này không thể nắm bắt hoạt động của não theo thời gian thực. Lý do là vì các tín hiệu điện do tế bào não phát ra di chuyển nhanh hơn nhiều so với máu di chuyển qua não. Tuy nhiên, các tác giả nghiên cứu phát hiện, họ vẫn có thể sử dụng biện pháp này để giải mã ý nghĩa trong suy nghĩ của mọi người, dù không thể dịch từng từ một.

“Nếu bạn hỏi bất kỳ nhà khoa học thần kinh nhận thức nào trên thế giới 20 năm trước rằng, điều này có thể làm được không, họ sẽ cười nhạo”, tác giả nghiên cứu Alexander Huth - nhà thần kinh học tại Trường Đại học Texas ở Austin (Mỹ) cho biết.

Nhóm nghiên cứu đã quét não của một phụ nữ và hai nam giới ở độ tuổi 20 và 30. Mỗi người tham gia đã nghe các podcast và chương trình radio khác nhau trong suốt 16 giờ. Sau đó, nhóm nghiên cứu đưa các bản quét não của người tham gia vào một thuật toán máy tính, được gọi là “bộ giải mã”. Các nhà khoa học đã so sánh các mẫu trong âm thanh với mẫu trong hoạt động não được ghi lại.

Sau đó, thuật toán có thể ghi lại fMRI và tạo ra một câu chuyện dựa trên nội dung của nó. Theo ông Huth, câu chuyện được tạo ra khớp “khá tốt” với cốt truyện ban đầu của podcast hoặc chương trình radio. Nói cách khác, bộ giải mã có thể suy ra câu chuyện mà mỗi người tham gia đã nghe, dựa trên hoạt động não của họ.

Tuy nhiên, thuật toán cũng đã mắc một số lỗi. Các lỗi phổ biến gồm: Chuyển đổi đại từ của các ký tự, sử dụng ngôi thứ nhất và thứ ba. “Thuật toán biết những gì đang xảy ra một cách khá chính xác, nhưng không phải là mọi thứ”, ông Huth nói.

Trong các thử nghiệm khác, thuật toán có thể giải thích khá chính xác cốt truyện của một bộ phim câm mà những người tham gia đã xem. Nó thậm chí có thể mô tả lại một câu chuyện mà những người tham gia tưởng tượng sẽ kể trong đầu.

Về lâu dài, nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu phát triển công nghệ này. Nhờ đó, đưa công nghệ vào sử dụng trong các giao diện não - máy tính được thiết kế cho những người không thể nói hoặc đánh máy.