Магнитоэнцефалограф — прибор, похожий на шлем с сотнями датчиков, — улавливает слабые магнитные поля, которые создают работающие нейроны. Если человек слушает речь, в этих сигналах прячутся отпечатки услышанных слов. Но достать их оттуда непросто: сигнал от тысяч источников сливается в запутанный клубок.
Группа исследователей пересобрала архитектуру нейросети, которая учится сопоставлять магнитные узоры со звуковыми дорожками. Вместо плоской карты датчиков сеть теперь смотрит на шлем как на сферу и раскладывает сигнал по сферическим гармоникам — примерно как призма разделяет белый свет на цвета. Число настраиваемых каналов сократили с 270 до 25, но в каждый добавили временной фильтр, чтобы ловить ритм работы отдельных групп нейронов. Сердцебиение и движения глаз вычистили заранее — чтобы сеть не сжульничала, опираясь на посторонние ритмы.
Главный сюрприз ждал внутри. Веса обученной сети удалось спроецировать обратно в пространство мозга — и они легли именно в те зоны, которые нейрофизиологи связывают с восприятием речи. Левое полушарие несло более высокочастотные ритмы, чем правое. А когда авторы начали по очереди «выключать» разные свойства звука, выяснилось: сильнее всего на восстановление речи влияют паузы, громкость, гласные и моменты возникновения звука. Бессвязный список слов мозг кодирует беднее, чем живую историю, — осмысленная речь оставляет в магнитном поле более чёткий след.
Так шлем, который раньше просто слушал шум нейронов, превращается в инструмент, способный не только угадывать слова, но и показывать, откуда в мозге берётся смысл.
Магнитное поле нейрона в сто миллионов раз слабее магнитного поля Земли — чтобы его поймать, нужна комната, экранированная от всех внешних полей.
Похожую технологию описывал фантаст Уильям Гибсон: в его романах нейроинтерфейсы напрямую считывали переживания людей, стирая грань между внутренним миром и записью.