เมื่อ AI สามารถสร้างชุดความคิดของมนุษย์ขึ้นใหม่จากคลื่นสมองได้แบบเรียลไทม์

นักวิจัยจาก บริษัท ของรัสเซีย Neurobotics และสถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีแห่งมอสโกได้ค้นพบวิธีการแสดงภาพสมองของคน ๆ หนึ่ง โดยเลียนแบบสิ่งที่พวกเขาสังเกตเห็นได้แบบเรียลไทม์ 

ซึ่งสิ่งนี้จะช่วยในการสร้างอุปกรณ์การฟื้นฟูสมรรถภาพหลังการผ่าตัดที่ควบคุมโดยสัญญาณสมอง ทีมนักวิจัยได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยลงบน bioRxiv และโพสต์วิดีโอออนไลน์โดยแสดงระบบ “อ่านใจ” ได้สำเร็จ

ในการพัฒนาอุปกรณ์ที่ควบคุมโดยสมอง และวิธีการรักษาโรคทางปัญญาและการฟื้นฟูสมรรถภาพหลังการทำ neurobiologists ซึ่งต้องมีความเข้าใจว่าสมองเข้ารหัสข้อมูลอย่างไร สิ่งสำคัญคือการศึกษากิจกรรมสมองของผู้คนที่รับรู้ข้อมูลภาพ ตัวอย่างเช่น ขณะพวกเขากำลังดูวิดีโอ เป็นต้น

โซลูชันที่มีอยู่สำหรับการแยกภาพที่สังเกตได้จากสัญญาณสมองนั้นอาจใช้คลื่น MRI หรือวิเคราะห์สัญญาณที่ได้รับผ่านการปลูกถ่ายโดยตรงจากเซลล์ประสาท ทั้งสองวิธีมีการใช้งานที่ค่อนข้าง จำกัด ในการปฏิบัติทางคลินิกและในชีวิตประจำวัน

โดยอินเตอร์เฟซคอมพิวเตอร์กับสมองที่พัฒนาโดย MIPT และNeurobotics อาศัย เทคโนโลยี Neural Network และสัญญาณ EEG ซึ่งเป็นเทคนิคในการบันทึกคลื่นสมองผ่านขั้วไฟฟ้าที่วางไว้บนหนังศีรษะ โดยการวิเคราะห์กิจกรรมของสมองระบบจะสร้างภาพที่เห็นโดยบุคคลผ่านข้อมูล EEG แบบเรียลไทม์

การสร้างภาพจากสมองได้แบบเรียลไทม์
การสร้างภาพจากสมองได้แบบเรียลไทม์

“ เรากำลังทำงานในโครงการ Assistive Technologies ของ Neuronet ใน National Technology Initiative ซึ่งมุ่งเน้นไปที่ส่วนต่อประสานระหว่างคอมพิวเตอร์และสมองที่ช่วยให้ผู้ป่วยหลังการผ่าตัดใช้ในการควบคุมแขน เพื่อการฟื้นฟูระบบประสาท หรือผู้ป่วยที่เป็นอัมพาต  

เป้าหมายสูงสุดคือการเพิ่มความแม่นยำของการควบคุมระบบประสาทสำหรับบุคคลที่มีสุขภาพดีเช่นเดียวกัน” Vladimir Konyshev หัวหน้าห้องปฏิบัติการ Neurorobotics ที่ MIPT กล่าว

ในส่วนแรกของการทดลองนักประสาทวิทยาได้ขอให้อาสาสมัครที่มีสุขภาพดีชม 20 นาทีของวิดีโอ YouTube  โดยทีมนักวิจัยได้เลือกวิดีโอ 5 หมวดหมู่ : รูปที่เป็นแบบนามธรรม น้ำตก ใบหน้ามนุษย์ กลไกการเคลื่อนไหว และกีฬาแข่งรถ 

จากการวิเคราะห์ข้อมูล EEG นักวิจัยแสดงให้เห็นว่ารูปแบบคลื่นสมองนั้นแตกต่างกันสำหรับวิดีโอแต่ละประเภท สิ่งนี้ทำให้ทีมวิเคราะห์การตอบสนองของสมองต่อวิดีโอได้แบบเรียลไทม์

ในขั้นตอนที่สองของการทดสอบจะมีการสุ่มหมวดหมู่สามหมวดหมู่จากหมวดหมู่เดิมทั้ง 5 หมวดหมู่ นักวิจัยได้พัฒนาโครงข่ายประสาทเทียม (Neural Network) สองเครือข่าย หนึ่งสำหรับสร้างภาพเฉพาะหมวดหมู่แบบสุ่มจาก “สัญญาณรบกวน” และอีกรูปแบบหนึ่งสำหรับสร้าง “เสียงรบกวน” ที่คล้ายกันจาก EEG จากนั้นทีมได้ทำการ Training ผ่าน Neural Network ให้ทำงานร่วมกันในลักษณะที่เปลี่ยนสัญญาณ EEG ให้เป็นภาพจริงคล้ายกับที่ผู้ทดสอบกำลังเฝ้าสังเกต

ลกอริทึมการทำงานของระบบสมองและคอมพิวเตอร์ (BCI) เครดิต: Anatoly Bobe / Neurobotics และ@tsarcyanide / MIPT Press Office
ลกอริทึมการทำงานของระบบสมองและคอมพิวเตอร์ (BCI) เครดิต: Anatoly Bobe / Neurobotics และ@tsarcyanide / MIPT Press Office

ในการทดสอบความสามารถของระบบในการมองเห็นการทำงานของสมอง ผู้เข้าร่วมจะถูกแสดงวิดีโอที่มองไม่เห็นจากหมวดหมู่เดียวกันก่อนหน้านี้ ซึ่งขณะที่พวกเขาดู ข้อมูล EEGs จะถูกบันทึกและส่งไปยังเครือข่ายประสาท ระบบผ่านการทดสอบและสามารถสร้างภาพที่น่าเชื่อถือซึ่งสามารถแบ่งได้อย่างง่ายดายอย่างที่เราเห็นในรูปข้างล่าง

แต่ละคู่นำเสนอเฟรมจากวิดีโอที่ดูโดยผู้ทดสอบและภาพที่สร้างขึ้นโดยเครือข่ายประสาทเทียม เครดิต: Grigory Rashkov / Neurobotics
แต่ละคู่นำเสนอเฟรมจากวิดีโอที่ดูโดยผู้ทดสอบและภาพที่สร้างขึ้นโดยเครือข่ายประสาทเทียม เครดิต: Grigory Rashkov / Neurobotics

“ อิเลคโทรนิคฮาโลแกรม คือ ชุดของสัญญาณสมองที่บันทึกจากคลื่นสมอง นักวิจัยเคยคิดว่าการศึกษากระบวนการทางสมองผ่าน EEG นั้นเหมือนกับการหาโครงสร้างภายในของเครื่องจักรไอน้ำโดยการวิเคราะห์ควันที่ตกค้างจากรถไฟไอน้ำ”  Grigory Rashkov ผู้ร่วมเขียนบทความวิจัยจาก MIPT และโปรแกรมเมอร์ที่ Neurobotics “เราไม่ได้คาดหวังว่าจะมีข้อมูลเพียงพอที่จะสร้างภาพที่บุคคลสังเกตได้ แต่มันกลับกลายเป็นว่าเป็นไปได้ดีทีเดียว”

“ ยิ่งไปกว่านั้นเราสามารถใช้สิ่งนี้เป็นพื้นฐานสำหรับอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์กับสมองได้แบบเรียลไทม์ ภายใต้เทคโนโลยียุคปัจจุบัน อินเทอร์เฟซสำหรับระบบประสาทที่สร้างโดย Elon Musk เผชิญกับความท้าทายของการผ่าตัดที่ซับซ้อนและการเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วเนื่องจากกระบวนการทางธรรมชาติ

ทีมนักวิจัยหวังว่าในที่สุดเราจะสามารถออกแบบส่วนต่อประสานประสาทราคาไม่แพงซึ่งไม่ต้องใช้การฝังแบบผ่าตัดเข้าไปในสมองจริง ๆ ” นักวิจัยกล่าวเสริม

เราได้เห็นเทคโนโลยี ที่มีการเชื่อมต่อสมองเข้ากับคอมพิวเตอร์ (Brain Machine Interface) ที่มีการวิจัยเรื่องราวเหล่านี้เป็นจำนวนมากในช่วงปีที่ผ่านมา ซึ่งรวมถึงโครงการ NeuralLink ของ Elon Musk ด้วยเช่นกัน

เช่นเดียวกับเทคโนโลยี Brain Machine Interface เทคโนโยโลยีอย่างที่เราเห็นในบทความนี้ นั้นก็ใช้รูปแบบคล้าย ๆ กัน ซึ่งมุ่งเน้นไปที่ส่วนต่อประสานระหว่างคอมพิวเตอร์และสมองที่ช่วยให้ผู้ป่วยหลังการผ่าตัดใช้ในการควบคุมแขน เพื่อการฟื้นฟูระบบประสาท หรือผู้ป่วยที่เป็นอัมพาต  

ซึ่งผมก็เชื่อว่า เราจะเห็นเทคโนโลยีเหล่านี้ ที่กำลังก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็ว สามารถช่วยเหลือผู้ป่วยที่มีปัญหากับอวัยวะต่าง ๆ ของพวกเขาไม่ว่าจะเป็นดวงตา แขนขา ที่พิการ หรือ อื่น ๆ ได้อีกมากมายในอนาคตอย่างแน่นอนครับ

References : https://mipt.ru/english/news/neural_network_reconstructs_human_thoughts_from_brain_waves_in_real_time


 


ติดตามสาระดี ๆ อัพเดททุกวันผ่าน Line OA


Line OA


Geek Forever’s Podcast


“Open Your World With Technology


AI , Blockchain และเทคโนโลยีใหม่ ๆ กำลังเข้ามามีบทบาทสำคัญในหลายธุรกิจ ทั้ง แวดวงการเงิน สุขภาพ หรือ งานด้านบริการต่าง ๆ ผมเป็นคนหนึ่งที่สนใจเกี่ยวกับ AI หรือ Machine Learning

Podcast ของผมจะเล่าเรื่องราวต่าง รวมถึงเรื่องที่ผมสนใจอื่น ๆ เช่น startup หนังสือ หนัง หรือ กีฬาฟุตบอล อยากชวนคนที่สนใจให้ลองมาติดตาม podcast ของผมกันด้วยนะครับ

ฟังผ่าน podbean
ฟังผ่าน podbean
ฟังผ่าน Apple Podcasts
ฟังผ่าน Apple Podcasts
ฟังผ่าน Google Podcasts
ฟังผ่าน Google Podcasts
ฟังผ่าน Spotify
ฟังผ่าน Spotify
ฟังผ่าน Youtube
ฟังผ่าน Youtube


ติดตาม ด.ดล Blog เพิ่มเติมได้ที่

Fanpage : www.facebook.com/tharadhol.blog
Blockdit : www.blockdit.com/tharadhol.blog
Twitter : www.twitter.com/tharadhol
Instragram : instragram.com/tharadhol
TikTok : tiktok.com/@geek.forever
Youtube : www.youtube.com/c/mrtharadhol
Linkedin : www.linkedin.com/in/tharadhol
Website : www.tharadhol.com