Koehenkilö ajatteli erilaisia lauseita, kuten ”Todistaja huusi oikeusistunnon aikana”, ja tekoäly onnistui 87 prosentin todennäköisyydellä lukemaan koehenkilön ajatteleman lauseen. Tämän lähemmäs ajatusten lukemista ei ole koskaan päästy.

Carnegie Mellon -yliopiston koejärjestelyssä tietokoneelle oli ennalta annettu 42:ta erilaista kokoa, paikkaa, väriä, toimintaa ja muuta lauseen rakenneosasta kuvaavan aivotoiminnon ”kirjasto”, joista lauseet koottiin.

Seitsemän koehenkilö ajatteli näistä koostuvia lauseita. Ensin he ajattelivat 239 ajatusta, jotka kerrottiin tietokoneelle. Sen jälkeen kone yritti arvata, mikä 240. lause oli. Noin seitsemän arvausta kahdeksasta osui oikeaan.

Tunnistaa koiria, autoja ja ajatuksia

Menetelmä perustui toiminnallisella magneettikuvauksella eli fMRI:llä tuotettuihin kuviin, joissa aktiiviset aivoalueet näkyvät erilaisina värikenttinä.

Tietokone taas hyödynsi syvää koneoppimista, jossa se yrittää itse oppia aikaisemman kokemuksen perusteella. Tietokoneita on opetettu tällä menetelmällä tunnistamaan niin koiria kuin autojakin.

Ylärivissä ennustettuja ja alarivillä toteutuneita aivojen aktiivisuuskuvioita lauseessa ”Todistaja huusi oikeusistunnon aikana”. (Kuva Carnegie Mellon)

Eri asioiden käsittely tapahtuu eri puolilla aivoja – sammakko ja vaatekaappi, sininen tai vihreä ”sytyttävät” eri aivoalueilla sijaitsevia neuroneja, jotka näkyvät magneettikuvissa.

Yksi hämmentävä piirre asiassa on se, että samat asiat käsitellään samoissa kohdissa aivoja riippumatta henkilön äidinkielestä.

”Emme me ajattele vain banaania”

Aikaisemmin fMRI-kuvista on onnistuttu tunnistamaan yksinkertaisia ajatuksia, kuten ”kyllä” ja ”ei”, mutta monimutkaisten ajatusten muodostumista aivoissa ei ole aikaisemmin tällä tavalla tutkittu.

”Pystymme nyt kiertämään fMRI:n taipumuksen yhdistää nopeasti peräkkäin tapahtuvia ajatuksia aivoissa, kuten esimerkiksi perättäisiä lauseenjäseniä”, selittää tutkimusryhmän johtaja Marcel Just.

”Tämä läpimurto mahdollistaa ensimmäistä kertaa useita käsitteitä sisältävien lauseiden tunnistamisen. Ja sellaisia suurin osa ihmisen ajatuksista kuitenkin on.”

”Emme me ajattele vain banaania, vaan ajattelemme että ’minusta on hauskaa syödä iltaisin banaaneja ystävieni kanssa’”, Just sanoo.

Seuraavaksi Justin tutkijaryhmä pyrkii kartoittamaan mahdollisimman monta mahdollista inhimillisen ajattelun aihetta ja sen, miltä ne näyttävät ihmisen aivoissa – olipa kyse sitten geologiasta tai rullalautailusta.

”Olemme tekemässä karttaa kaikesta mahdollisesta tiedosta aivoissa”, Just sanoo.

Tutkimus julkaistiin Human Brain Mapping -tiedejulkaisussa.