犯罪が発生し、目撃者がいます。 口頭での説明に基づいて容疑者の肖像を描くスケッチアーティストの代わりに、警察は目撃者をEEG機器に接続します。 目撃者は加害者の写真を撮るよう求められ、EEGデータから顔が現れます。
このシナリオはサイエンスフィクションの領域にのみ存在しますが、トロント大学スカボロー大学の新しい研究により、現実に一歩近づきました。 科学者は、脳波データ（「脳波」）を使用して、被験者に見られる顔の画像を再構成しました。 言い換えれば、彼らは被験者が見ているものを利用するためにEEGを使用しています。
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私たちが何かを見たとき、私たちの脳はその物の精神的な印象または「知覚」を作り出します。 この研究では、研究者は13人の被験者をEEG機器に接続し、人間の顔の画像を見せました。 被験者は、70人の異なる個人に対して1つの幸せそうな顔と1つのニュートラルな顔、合計140の画像を見ました。 顔はそれぞれ、ほんの一瞬画面上で点滅しました。 記録された脳活動、すべての被験者からの個々のデータと集計データの両方が、機械学習を使用して顔を再現するために使用されました。 次に、再構成された画像を元の画像と比較しました。 集計データはより正確な結果を生成しましたが、個々のデータはランダムチャンスよりも正確でした。
これに先立ち、科学者は機能的磁気共鳴画像法（fMRI）のデータを使用して画像を再構成していました。 この研究の一部は、トロント大学のスカボロー大学とまったく同じ研究室で行われました。 他の最近の研究では、サルが顔を見たときにニューロンがどのように反応するかを学ぶために、マカクの脳に電極を埋め込むことが含まれていました。
「現在の研究を特別なものにしているのは、EEGのような比較的安価で一般的なツールを使用して人間の再建が行われたということです」と、技術を開発したUTスカボローのポスドク博士のDan Nemrodov氏は言います。 この研究は最近、 eNeuro誌に掲載されました。
（左）被験者に示される顔、（右）AIを使用した顔の再構成（ダンネムロドフ他/トロントスカボロー大学） 脳波は発達中の視覚的知覚を捉えることができると、ネムロドフは言いますが、fMRIは時間をはるかにうまく捉えません。 研究者は脳波を使用して、脳が170ミリ秒（0.17秒）かかっていると推定して、顔を表現することができました。 チームは、より正確な再構築を行うために、fMRI技術とともにそれらの方法を使用できることを望んでいます。
ネムロドフは、この研究の手法では知覚刺激を使用したことを強調しています。 言い換えれば、それは被験者が考えていたものではなく、被験者が見ていたものを再構築していたということです。
しかし、チームは現在、イメージを記憶または想像力から再構成できるかどうかを研究しています。
「これは、証人が見た人々の外見を脳信号に基づいて再構築するなど、法医学から始まり、コミュニケーション能力が損なわれた人々の非言語的コミュニケーション、これらのシステムの一部としての統合など、多くの可能性を開きます専門的および娯楽的な目的のためのブレインコンピューターインターフェイスの」とネムロドフは言います。
話すことができない人のために、このテクニックは、彼らが知覚、記憶または想像するものの画像を示すことによって、彼らが自分自身を表現することを潜在的に可能にすることができます。 疑わしい画像は理論的にはより正確になる可能性があります。 この研究は、一般的に顔の失明として知られている先天性の相貌失認の人を助けるかもしれない顔が脳でどのように見えるかについての理解をもたらす可能性もあります。 この状態の人は、どんなに慣れていても顔を認識できません。
調査のサイエンスフィクションの雰囲気にもかかわらず、ネムロドフは、邪悪なディストピアの使用を心配するべきではないと言います。
「私たちの方法を使用して、人々の意思に反して人々の心を読むことができると示唆する理由はほとんどありません」と彼は言います。 「正確な結果を得るために、提示された刺激に注意を払う際に参加者の協力に頼っています。」
カリフォルニア大学バークレー校の認知神経科学者であるジャック・ギャラントは、脳のスキャンを使用して画像を再現することに関しては倫理的な問題があります。 しかし、これらの問題は、脳波をデコードするためのインターフェースがより高度になるまで関係ありません。 画像再構成をあらゆるものの便利なツールにするためには、ポータブルで高解像度で測定でき、空間と時間の両方の次元をキャプチャできるデバイスが必要です。
「このようなデバイスがいつ利用可能になるかはわかりません」とギャラントは言います。 「そのものを構築する方法を知っていれば、すでに構築しているでしょう。」
