Smegenų procesus tiriantys mokslininkai fMRI skenerius daugiausiai naudoja norėdami nustatyti kokios smegenų sritys yra aktyviausios tiriamiesiems atliekant tam tikras užduotis. Šių skenerių pateikiamas „atsakymas“ yra ganėtinai paprastas: sritis veikia arba ne. Radboud universiteto Donders smegenų, kognicijos ir elgsenos instituto mokslininkų grupė žengė šiek tiek toliau – jie fMRI skenerio duomenis panaudojo siekiant nustatyti, į ką žiūri tiriamasis. Mokslininkai matematinį modelį „išmokė“ pagal erdvinių taškų, kurių dydis yra 2x2x2 mm (vokselių) aktyvavimąsi suprasti, į kokius plokštumos pikselius žiūri tiriamasis. Modeliui suderinus informaciją, susiejančią vokselius ir pikselius, tapo įmanoma pagal smegenų aktyvumo žemėlapį rekonstruoti vaizdus, į kuriuos žiūri tiriamieji. Tiesa, rezultatas nėra aiškus vaizdas – daugiau tai primena nestipriai išsiliejusių taškų kratinį. Savo eksperimente mokslininkai tiriamiesiems rodė ranka užrašytas raides.
„Po to padarėme šį tą iki tol visai nebandyto. Modeliui suteikėme išankstinių žinių: parodėme jam kaip iš tiesų atrodo raidės. Tai stipriai pagerino raidžių atpažinimą. Modelis palygina raides siekiant nustatyti, kuri iš jų geriausiai atitinka tą išsiliejusį vaizdą, o tuomet pritraukia rezultatus prie geriausiai juos atitinkančios raidės. Tokiu būdu rezultatas būdavo tikra raidės rekonstrukcija“, - sakė tyrimo vadovas Marcelis van Gervenas.
„Mūsų taikomas metodas, kaip suprantame, yra panašus į tą, kuriuo pačiuos smegenys kombinuoja išankstines žinias su sensorine informacija. Pavyzdžiui, šio straipsnio brūkšniukus ir kringelius atpažinsite kaip raides tik tuo atveju, jei mokate skaityti. Būtent to mes ir siekiame: modelio, kuris realistiškai atitiktų tai, kas vyksta smegenyse. Tikimės savo modelius patobulinti tiek, kad galėtume juos taikyti darbinei atminčiai ar subjektyvioms patirtims - pavyzdžiui, sapnams, įsivaizduojamiems dalykams. Jų rekonstrukcijos parodytų, ar sukurtas modelis yra artimas realiam smegenų veikimui“, - sakė mokslininkas.
Olandijos neurologai ateityje ketina pasinaudoti galingesni MRI skeneriu. „Padidinus skenerio raišką galėsime modelį taikyti detalesniems vaizdams. Dabar raides siejame su 1200 smegenų vokselių, o su galingesniu skeneriu galėsime veidų nuotraukas sieti su 15 000 vokselių“, - sakė projekto mokslininkė Sanne Schoenmakers.
Straipsnis, aprašantis mokslininkų darbą, bus publikuotas recenzuojamame leidinyje „Neuroimage“, pradinę straipsnio versiją galima perskaityti internete.