Gedanken lesen: Neues System dekodiert MRT-Scans des Gehirns

Forscher wollen es erstmals geschafft haben, aus Gehirns-Scans konkrete Gedanken zu rekonstruieren. Die ziemlich erstaunlichen Ergebnisse zeigen letztlich aber auch, dass es gar nicht so einfach ist, zu rekonstruieren, was ein Mensch denkt. In einem Preprint-Paper beschreibt ein Team der University of Texas einen Algorithmus, der die Wörter "lesen" kann, die eine Person während eines Magnetresonanztomografie (MRT)-Gehirnscans hört oder denkt. Während andere Teams bereits über Erfolge bei der Rekonstruktion von Sprache oder Bildern auf der Grundlage von Signalen von Implantaten im Gehirn berichtet haben, ist der neue Decoder der Erste, der dies mit einer nicht invasiven Methode erreicht.

"Hätten Sie vor zwanzig Jahren irgendeinen kognitiven Neurowissenschaftler auf der Welt gefragt, ob dies machbar ist, hätte er sie aus dem Raum gelacht", sagt Alexander Huth, Neurowissenschaftler an der University of Texas in Austin und Mitautor der Studie. Aber auch nicht beteiligte Wissenschaftler kommen zu einer positiven Einschätzung der Arbeit: Sie sei "aufregend", so Yukiyasu Kamitani von der Universität Kyoto, der auf dem gleichen Gebiet arbeitet. "Diese Studie schafft eine solide Grundlage für (Gehirn-Computer-Schnittstellen-)Anwendungen."

Eher Bilder als Texte

Die Verwendung von MRT-Daten für diese Art von Forschung ist schwierig, da sie im Vergleich zur Geschwindigkeit menschlicher Gedanken recht langsam ist. Anstatt das Feuern von Neuronen zu erfassen, was im Bereich von Millisekunden geschieht, messen MRT-Geräte Veränderungen des Blutflusses im Gehirn als Indikator für die Gehirnaktivität; solche Veränderungen dauern Sekunden. Der Grund, warum der Aufbau in dieser Forschung funktioniert, ist laut Huth, dass der Scanner-Algorithmus Sprache nicht Wort für Wort dekodiert, sondern die übergeordnete Bedeutung eines Satzes oder Gedankens erkennt.

Hinter dem Gedankenleser steckt eine KI, die mit Daten dreier Probanden trainiert wurde. Die Teilnehmer lagen im Grunde lange im MRT, während sie Podcasts und Hörbücher anhörten. Zwischen den Inhalten und den Reaktionen des Gehirns lernte das Computersystem dann zunehmend gut Muster zu erkennen. Letztlich gelang es dem Decoder, auch Gedanken zu erkennen, die er zuvor nicht gesehen hatte.

Zwischen den realen Inhalten, die der Teilnehmer hörte, und dem Gedankenbild gibt es dabei zumindest von den wörtlichen Abfolgen her deutliche Abweichungen. Allerdings gehen die jeweiligen Bilder in eine ähnliche Richtung. Das liegt schlicht daran, dass das Gehirn nicht in Texten, sondern in weniger abstrakten Vorstellungen arbeitet. Man muss also eher in Bildern und Metaphern denken können, um die eigentlichen Gedanken zu verstehen.

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