研究者は脳スキャンを使って思考を言葉に変換する 研究者は脳スキャンを使って思考を言葉に変換する

研究者は脳スキャンを使って思考を言葉に変換する

研究者は脳スキャンを使って思考を言葉に変換する
フランシスコ・ペレイラ/プリンストン大学経由

脳の活動パターンと単語を照合する新たな研究は、神経科学者が抽象的で複雑な概念について人々がどのように考えるかを理解するのに役立てられる可能性があると研究者らは述べている。この研究は、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)と3,500件のWikipedia記事を要約したコンピュータープログラムを用いて、「高次思考」という概念に生理学的な定義を与えている。

プリンストン大学の研究者たちは、fMRIスキャンを用いて、被験者がニンジンや家といった特定の物体について考えたときに活性化する脳領域を特定しました。そして、それらの単語と関連する話題のリストを作成しました。プリンストン大学のニュースリリースによると、研究チームは同じfMRIスキャンを用いて、各話題に含まれる単語に共通する脳活動を決定しました。例えば、「家具」という概念についての思考は、「テーブル」「机」「椅子」といった単語と同様のパターンを示しました。

特定の話題によって誘発されるfMRI活動を特定できるようになると、研究者たちは脳活動だけを観察し、被験者が何を考えているのかを推測できるようになりました。脳スキャンを研究している科学者が「椅子」に対応する神経パターンを発見すれば、被験者が家具について考えていると判断できるのです。

「人の心にあるどんな主題も、話題や概念だけでなく、感情、計画、社会志向の考えも、最終的にはその人の脳のすべての領域の活動パターンに反映される」と、チームの主任研究員で、プリンストン大学心理学部およびプリンストン神経科学研究所の准教授であるマシュー・ボトヴィニック氏は述べた。

研究者たちは、2008年に行われた単語連想研究の脳スキャンデータから着手した。この研究では、被験者に12のカテゴリーに分類された5つの物体の画像と単語を見せた。被験者は3秒間物体を視覚化するよう指示され、fMRIで神経活動が記録された。次に、プリンストン大学の研究者たちは、このfMRIデータを特徴づけるための独自のトピックリストを作成した。彼らはコンピュータープログラムを用いて、飛行機、ヘロイン、鳥、マニュアルトランスミッションといった物体に関するWikipediaの記事3,500件を要約した。プログラムは、これらの物体に関連する可能性のあるトピック(航空、麻薬、動物、機械など)を40件提示した。(具体的な手法に興味のある方は、論文全文をオンラインで閲覧可能)

研究者たちはfMRIスキャンを主題ごとに並べ、最終的に人の頭の中にある大まかな話題を特定することに成功した。しかし、個々の対象物を特定するのは難しかったとプリンストン大学報道室は説明している。最終的な目標は、脳活動パターンを思考を完全に表現できる正しい言葉に変換することだと研究者たちは述べている。

この研究は、障害を持つ人々を支援することに応用できる可能性があります。脳スキャンは、画像よりも効果的に思考を解明できる可能性があります。この研究は、Frontiers in Human Neuroscience誌に掲載されています。

プリンストンニュース