La tecnologia di lettura del cervello, leggendo l’attività dei neuroni, ha ricreato delle immagini fotorealistiche a partire dai ricordi e dai pensieri delle persone

Un recente studio sulla rivista “Nature” ha descritto come uno scanner fMRI sia riuscito a leggere l’attività neuronale e, grazie all’aiuto di un’intelligenza artificiale, a condurre una decodifica iperrealistica per la ricostruzione dei volti. In base alle aree del cervello attivate dai neuroni, i ricercatori hanno ricostruito l’immagine di un volto sulla base dell’attività dei neuroni che si sono “accesi” mentre due volontari osservavano la foto del viso originale.

La procedura del test

Ai due volontari sotto esame è stata posizionata una cuffia fMRI sulla testa, poi sono state mostrate 1050 foto di volti di persone non esistenti generate dall’IA e appartenenti al dataset CelebFaces Attributes. Mentre osservavano le immagini, lo scanner di risonanza magnetica funzionale (fMRI) è stato in grado di rilevare e visualizzare la risposta neuronale del cervello e completare l’addestramento dell’algoritmo dei ricercatori, che quindi ha imparato come interpretare i segnali. Il sistema di intelligenza artificiale sviluppato dai ricercatori ha poi tradotto la reazione dei neuroni di ciascun volontario in nuove fotografie dei volti per verificare la sua bontà di interpretazione. Durante il test, né i volontari né il sistema di intelligenza artificiale hanno mai visto i nuovi volti decodificati e basati sui valori dell’attività neuronale.

Come è stato possibile? 

La lettura dei pensieri è possibile grazie all’analisi dei cambiamenti nel flusso sanguigno nel cervello. L’fMRI esegue la scansione del cervello alla ricerca dei neuroni responsabili della vista, poi invia i dati a un computer. La macchina valuta le informazioni con l’aiuto di un’intelligenza artificiale e ricompone l’immagine. L’intelligenza artificiale decodifica poi questi pensieri e riesce a identificarli quando si chiede ai soggetti del test di immaginare le persone appena viste nelle foto.

Una foto dei nostri pensieri

Il segreto per ottenere risultati così precisi, a quanto sembra, è stato proprio il mostrare ai volontari e all’IA delle fotografie di persone non reali. I ritratti generati dai computer sono composti da piccoli punti che corrispondono a codici informatici che il sistema deve identificare quando il soggetto umano pensa al volto. Questo ha permesso una corrispondenza migliore tra pensieri e immagini, consentendo anche una migliore taratura dello strumento.

Una tecnologia utile

Thirza Dado, ricercatrice a capo dello studio, ha dichiarato al Daily Mail che in futuro l’algoritmo potrà essere addestrato non solo a raffigurare con precisione un volto che si sta guardando, ma anche qualsiasi volto che si sta immaginando. 

Questa tecnologia potrebbe decodificare anche le immagini che vediamo durante i sogni, o potrebbe essere incorporata in applicazioni cliniche, come la comunicazione con pazienti bloccati in coma profondo. 

Lo studio al momento si concentra però sull’utilizzo della tecnologia per aiutare a ripristinare la vista nelle persone che sono diventate cieche, anche grazie allo sviluppo di telecamere con impianto cerebrale che stimoleranno il cervello delle persone in modo che possano tornare a vedere. È stata inoltre mostrata anche la ricostruzione dei volti osservati usando la media di tutti i dati neuronali degli osservatori: la possibilità di estrarre la foto di un volto da una media di osservatori potrebbe essere utile per ricostruire l’identikit di un criminale visto da più testimoni, magari chiedendo loro di ripensare al suo volto.

I risultati

Se a un primo sguardo la maggior parte delle foto ricostruite sembra presentare delle differenze rispetto alle originali mostrate ai volontari, i volti ricostruiti si avvicinano comunque molto a quelli immaginati. Va considerato che le nuove foto sono state create interpretando i valori delle molecole di ossigeno nel sangue delle aree del cervello maggiormente stimolate durante la visione, dunque, se visti sotto questa luce, i risultati sono straordinari.