Llegir la ment amb ressonància magnètica i GPT, un pas pioner i inquietant als EUA

Pas important en un àmbit científic que sembla de ciència-ficció: han desenvolupat un descodificador que capta el que pensem els humans i ho tradueix en paraules.

A diferència de recerques anteriors menys exitoses, aquesta "lectura del pensament" l'han aconseguit amb ressonància magnètica, sense haver d'obrir el cap i implantar elèctrodes al cervell.

Ho han fet de la manera següent: van fer sentir a tres persones hores de programes de ràdio i van gravar la seva activitat cerebral amb un aparell de ressonància magnètica, o IRMf.

Ressonància magnètica i GPT-1

Això va servir per entrenar un programa d'intel·ligència artificial perquè detectés els patrons d'activitat cerebral que es produïen quan les persones sentien les paraules concretes dels arxius d'àudio.

El programa que van utilitzar és el GPT-1, el primer d'aquest tipus desenvolupat per l'empresa OpenAI en el que es basen els ja famosos Chat GPT en les seves diferents versions.

Un cop entrenat, van fer sentir més àudios a les persones, i el programa va ser capaç de reconstruir amb paraules els relats que estaven sentint.

No identifica les paraules, sinó l'"essència"

La recerca, publicada aquest dilluns a la revista Nature Neuroscience, l'han feta investigadors del HuthLab de la Universitat de Texas a Austin, als Estats Units.

Alexander Huth, responsable del laboratori, ha atribuït el mèrit a un membre del seu equip, Jerry Tang, i ha explicat que el descodificador aconsegueix detectar les idees que generen les paraules:

"Endevinem les paraules i després comprovem fins a quin punt les prediccions coincideixen amb el cervell: sembla bastant bo per captar l'"essència" sense necessàriament fer servir les paraules mateixes exactes."

Our decoder uses neural network language models to predict brain activity from words. So we guess words and then check how well the corresponding predictions match the brain. It seems pretty good at capturing the "gist" of things while not getting the exact words correct. pic.twitter.com/5soK5ajEZl

— Alexander Huth (@alex_ander) May 1, 2023

"Reconstrucció semàntica del llenguatge continu"

És a dir, el descodificador identifica el sentit de les paraules més que les paraules mateixes: per exemple, un participant va sentir la frase "encara no tinc el carnet de conduir", i l'aparell va teclejar "ella encara no ha començat a aprendre a conduir."

O la frase "No sabia si cridar, plorar o sortir corrent, i en comptes d'això vaig dir: deixeu-me en pau!", es va convertir en "vaig començar a cridar i a plorar, i llavors ella només va dir: t'he dit que em deixis en pau".

Per aquest motiu han titulat la recerca "Reconstrucció semàntica del llenguatge continu a partir d'enregistraments cerebrals no invasius":

"Aquest descodificador genera seqüències de paraules intel·ligibles que recuperen el significat de la parla percebuda, la parla imaginada i fins i tot vídeos sense so, demostrant que es pot aplicar un descodificador a una sèrie de tasques semàntiques."

El principal responsable de la recerca, Jerry Tang, ha penjat a Twitter l'enllaç a un article on exposa l'impacte que ell creu que pot tenir la descoberta, i també un vídeo on explica com funciona el descodificador:

And here's a short explainer of how our decoder works and what it can do! https://t.co/WkTU7J6vAg

— Jerry Tang (@jerryptang) May 1, 2023

16 hores d'aprenentatge

Cadascuna de les tres persones voluntàries amb les quals s'ha fet la recerca van passar 16 hores en un aparell d'IRMf perquè el GPT-1 aprengués els seus patrons d'activitat.

Ho va fer relacionant les variacions en el flux de la sang dins el cervell, que la IRMf detectava en temps real, amb les paraules concretes que estava escoltant la persona.

Un cop entrenat, també va funcionar quan les persones estaven mirant pel·lícules mudes: el GPT-1 va identificar correctament bona part de les idees que els suggerien les imatges.

Possibles aplicacions

Una utilitat possible que pot permetre aquesta descoberta és que persones que han perdut la parla puguin comunicar-se, tot i que de moment això és poc viable, perquè exigeix aparells d'IRMf, enormes i molt cars, destinats a això.

De tota manera, els autors de la recerca creuen que també es podrien fer servir altres sistemes menys cars i voluminosos per monitorar l'activitat cerebral, com ara espectroscòpia amb infrarojos o fNIRS.

Cadascú té els seus patrons d'activitat cerebral

Els patrons d'activitat són particulars de cada persona: ho van comprovar fent-los servir en altres subjectes, i no va funcionar, de manera que cada entrenament del GPT-1 només serveix per a una persona.

A més, exigeix la col·laboració de la persona que se sotmet a l'experiment, si es resisteix i fa servir determinades estratègies, no funciona, i el GPT-1 no és capaç de detectar el llenguatge.

Regular per impedir usos amb mala intenció

Però els investigadors d'Austin que han fet la recerca són molt conscients que la tècnica que han descobert és a les beceroles, i en el futur podria desenvolupar-se per a usos qüestionables.

Per això han demanat que, per impedir-lo, es reguli el seu ús futur perquè mai no s'utilitzi, per exemple, per llegir el pensament de persones sense el seu consentiment o sense que ho sàpiguen.

De moment, Huth i Tang ja tenen una patent provisional del sistema que han desenvolupat.