AI kan steeds beter gedachten lezen: doorbraak in beeldenreconstructies

De ontwikkelingen van kunstmatige intelligentie (AI) gaan snel en vinden in tal van sectoren plaats. In Nederland, bij de Radboud Universiteit, doet men onderzoek naar beelreconstructies met AI. Het onderzoek, onder leiding van Umut Güçlü, heeft een doorbraak bereikt in het nauwkeurig reconstrueren van beelden door AI op basis van hersenactiviteit. Door AI systemen te leren focussen op specifieke hersengebieden, zijn de reconstructies van wat dieren en mensen zien aanzienlijk verbeterd.

In hun onderzoek gebruikten Güçlü's team fMRI-scanners om de hersenactiviteit van drie mensen te registreren terwijl ze naar foto's keken. Deze fMRI-scanners (functionele magnetische resonantie imaging) meten hersenactiviteit door veranderingen in bloedstroom en zuurstofniveau in de hersenen in kaart te brengen. Daarnaast werden ook elektroden geïmplanteerd in de hersenen van een makaak om directe hersenactiviteit vast te leggen terwijl het dier naar AI gegenereerde beelden keek. Deze data werd opnieuw geanalyseerd met geavanceerde AI systemen die gericht aandacht kunnen leren.

Het resultaat was dat directe opnames van hersenactiviteit nauwkeurigere beeldreconstructies opleverden, vooral bij de makaak. Dit komt doordat aspecten van het beeldgeneratieproces konden worden opgenomen in het AI leerproces. Reconstructies gebaseerd op fMRI-scans waren minder nauwkeurig, mede door het gebruik van echte foto's en de inherent 'ruisige' aard van fMRI-scans.

Het uiteindelijke doel van dit onderzoek is het ontwikkelen van betere hersenimplantaten voor het herstel van gezichtsvermogen. Door hoge niveau visuele gebieden die objecten representeren te stimuleren, kunnen rijkere visuele ervaringen worden gecreëerd die dichter bij de ervaringen van ziende individuen liggen. Deze technologie kan op termijn aanzienlijke verbeteringen bieden voor mensen met visuele beperkingen, door hen een meer natuurlijke en gedetailleerde visuele waarneming te geven.

Naast eerdergenoemde mogelijkheden voor hersenimplantaten, kunnen AI technologieën ook de efficiëntie en nauwkeurigheid van medische procedures verbeteren, wat leidt tot betere patiëntenzorg en lagere kosten. Ziekenhuizen en klinieken gebruiken al AI om sneller en nauwkeuriger diagnoses te stellen, wat resulteert in gepersonaliseerde behandelingen. Daarnaast helpt de technologie bij het voorspellen van ziekteuitbraken en het beheren van pandemieën.