Wissenschafter lesen Gedanken

Analyseverfahren übersetzt Hirnaktivität in Worte

Hirn: Scan der Aktivität verrät Inhalt von Gedanken (Foto: FlickrCC/Liz Henry)

Princeton, New Jersey (pte001/02.09.2011/06:00) Eine Studie der Princeton University http://princeton.edu zeigt, dass der Abgleich von Aktivitätsmustern des Gehirns mit Worten dazu beitragen kann, die Arbeitsweise des menschlichen Denkorgans besser zu verstehen. Dabei wollen die Neurowissenschafter herausfinden, welche physiologischen Vorgänge sich abspielen, wenn ein Mensch sich geistig mit abstrakten oder komplexen Dingen befasst. Dazu kam ein funktioneller Magnetresonanztomograph zum Einsatz. Ein Computerprogramm analysierte tausende Wikipedia-Einträge.

Prinzipumkehr

Die Forscher ließen ihre Probanden an bestimmte Gegenstände denken und beobachteten dabei die Aktivität ihres Hirns und seiner verschiedenen Regionen. Sie entwarfen dazu jeweils eine Liste von Worten, die mit dem jeweiligen Ding in Zusammenhang stehen und glichen die Scanergebnisse ab. So gelangten sie zur Erkenntnis, dass die Denkmuster des Hirns bei verwandten Begriffen - etwa "Möbel" und "Esstisch", "Schreibtisch" und "Stuhl" - ähnlich sind.

Schließlich versuchten sie anhand ihrer Auswertungen auf umgekehrtem Wege die Gedanken der Testkandidaten anhand der gemessenen Hirnaktivität zu erraten. Ergab sich ein Scanmuster, dass etwa dem Wort "Tisch" entsprach, so konnten die Wissenschafter sagen, dass die Versuchsperson gerade an Möbel dachte.

Vollständige Übersetzung als Ziel

Ausgehend von den Scan-Ergebnissen einer Wortassoziations-Studie aus dem Jahre 2008, die sich auf jeweils fünf Begriffe in zwölf Kategorien beschränkte, kam das Team schließlich auf die Idee, eine Software 3.500 Wikipedia-Artikel über verschiedene Gegenstände auf ihre wichtigsten Worte zu reduzieren und jeweils 40 verwandte Themen zu finden.
Daran richteten sie ihre weiteren Scans aus und konnten schließlich sehr erfolgreich feststellen, in welchem Themenbereich sich die Gedanken der Probanden bewegten. Spezifische Objekte zu erraten, erwies sich jedoch als wesentlich schwieriger. Man möchte in Zukunft die Aktivitätsmuster des menschlichen Gehirns komplett in Worte übersetzen können, um die vollständige Beschreibung von Gedanken zu ermöglichen.

Chance für Behinderte

"Egal an was eine Person denkt und egal ob es sich dabei um Themen, Konzepte, Emotionen, Pläne oder soziale Gedanken handelt - es spiegelt sich alles in der Arbeit des Gehirns in all seinen Arealen wieder", erläutert der leitende Forscher Matthew Botvinick vom neurowissenschaftlichen Institut der Universität Princeton.
Der Forschungsansatz könnte zukünftig bei der Unterstützung von Schwerbehinderten zur Anwendung kommen. Ihnen könnten Gehirnscans helfen, ihre Gedanken präziser auszudrücken und sich für ihre Umwelt verständlicher zu machen.

Das Paper zur Forschungsarbeit (in englischer Sprache):
http://www.frontiersin.org/human_neuroscience/10.3389/fnhum.2011.00072/full

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