Akla ziyan keşif: Beyin sinyallerinden video üretilip farelerin gördüğü görüntüler yeniden oluşturuldu Sözcü Gazetesi

Beyin sinyallerinden görüntü üretimi konusunda yeni bir çalışma, bilim insanlarının farelerin beyin aktivitesinden ne gördüklerini tahmin edebildiğini ortaya koydu. University College London ve Imperial College London araştırmacıları, farelerin görsel korteksindeki binlerce sinir hücresinin aktivitesini analiz ederek, hayvanlara izletilen görüntülerin yeniden oluşturulabileceğini gösterdi.

Araştırmada, farelere doğal görüntülerden oluşan videolar izletildi. Bu sırada beynin görsel bilgiyi işleyen bölgesindeki nöronların aktivitesi iki fotonlu görüntüleme yöntemiyle kaydedildi. Nöronlardaki kalsiyum değişimlerini algılayan bu yöntem sayesinde her bir fareden yaklaşık 8 bin nöronun verisi toplandı.

Araştırmacılar, bu verileri kullanarak sinirsel tepkileri tahmin eden bir model geliştirdi. Model, normalde bir video gösterildiğinde nöronların nasıl tepki vereceğini öngörüyor. Çalışmada ise bu süreç tersine çevrildi: Ölçülen beyin aktivitesine en uygun görüntünün hangisi olabileceği hesaplandı.

İlk olarak boş bir görüntü oluşturuldu. Ardından algoritma, görüntünün piksellerini adım adım değiştirerek beyin aktivitesiyle daha iyi eşleşen bir video üretmeye çalıştı. Böylece fareye gösterilen sahneye benzeyen görüntüler yalnızca sinirsel sinyallerden tahmin edilerek yeniden oluşturuldu.

Daha da dikkat çekici olan, sistemin yalnızca daha önce gördüğü görüntüleri değil, eğitim sırasında yer almayan yeni videoları da tahmin edebilmesiydi. Fareye modelin eğitiminde bulunmayan bir video gösterildiğinde, kaydedilen beyin aktivitesinden 10 saniyelik yeni bir görüntü dizisi oluşturuldu.

Araştırma, insanların düşüncelerini doğrudan görüntüye dönüştüren bir sistem geliştirildiği anlamına gelmiyor. Çalışma, kontrollü laboratuvar koşullarında farelere gerçekten gösterilen videolarla ve doğrudan görsel korteksten alınan ayrıntılı ölçümlerle yapıldı.

Araştırmacılar, bu yöntemin beynin dış dünyayı nasıl algıladığını ve yorumladığını daha iyi anlamaya yardımcı olabileceğini belirtiyor. Beyin gördüğümüz dünyayı bir kamera gibi kaydetmiyor; bazı bilgileri öne çıkarıyor, bazılarını ise filtreliyor. Yeni yöntem, gelecekte dikkat, görsel yanılsamalar ve öğrenme gibi süreçlerin beyinde nasıl oluştuğunu incelemek için kullanılabilecek.