Η Γη γεννήθηκε... βρεγμένη. New Study Finds Oceans Arrived Early to Earth

Καλλιτεχνική απεικόνιση του πρώιμου ηλιακού μας συστήματος. Η λευκή διακεκομμένη γραμμή εκφράζει την μετάβαση από το θερμότερο εσωτερικό ηλιακό σύστημα, όπου ο πάγος δεν είναι σταθερός (καφέ) προς το εξώτερο ηλιακό σύστημα όπου το παγωμένο νερό είναι σταθερό (μπλε). Οι ανθρακούχοι χονδρίτες (ένθετο) θεωρούνται ως η πιθανότερη πηγή του νερού, δεδομένου ότι η Γη γεννήθηκε από τη συσσωμάτωσή τους. In this illustration of the early solar system, the dashed white line represents the snow line—the transition from the hotter inner solar system, where water ice is not stable (brown) to the outer Solar system, where water ice is stable (blue). Two possible ways that the inner solar system received water are: water molecules sticking to dust grains inside the "snow line" (as shown in the inset) and carbonaceous chondrite material flung into the inner solar system by the effect of gravity from protoJupiter. With either scenario, water must accrete to the inner planets within the first ca. 10 million years of solar system formation. (Illustration by Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution)

Πολλοί πλανητολόγοι πιστεύουν ότι η Γη γεννήθηκε στεγνή, και απέκτησε τους ωκεανούς της εκατομμύρια χρόνια αργότερα. Μια νέα μελέτη στην επιθεώρηση «Science» καταλήγει τώρα σε διαφορετική απάντηση. Η Γη γεννήθηκε βρεγμένη, ως προϊόν της συσσωμάτωσης αστεροειδών που περιείχαν μεγάλες ποσότητες νερού, λένε οι ερευνητές του Ωκεανογραφικού Ινστιτούτου του Γουντς Χολ στη Μασαχουσέτη. 

Adam Sarafian, lead author of the paper and a MIT/WHOI Joint Program student in the WHOI Geology and Geophysics Department, preps samples in Sune Nielsen's NIRVANA clean lab to remove all contamination from the surface prior to analysis. (Photo by Jayne Doucette, Woods Hole Oceanographic Institution)

«Η απάντηση σε ένα από τα πιο βασικά ερωτήματα είναι ότι οι ωκεανοί μας ήταν ανέκαθεν εδώ. Δεν τους αποκτήσαμε από κάποια μεταγενέστερη διαδικασία, όπως ήταν αποδεκτό ως σήμερα» σχολιάζει ο Άνταμ Σαράφιαν, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης.

H πηγή

A closeup of meteorite samples from the asteroid 4-Vesta after analysis in the Northeast National Ion Microbe Facility—a state-of-the-art national facility that utilizes secondary ion mass spectrometers. (Photo by Jayne Doucette, Woods Hole Oceanographic Institution)

Η ερευνητική ομάδα θεωρεί πιθανότερη πηγή νερού τους ανθρακούχους χονδρίτες, την πιο αρχέγονη ομάδα αστεροειδών και μετεωριτών, οι οποίοι γεννήθηκαν πριν το σχηματισμό των πλανητών και περιέχουν σημαντικές ποσότητες νερού. Σύμφωνα με τη νέα μελέτη, οι αστεροειδείς αυτοί ήταν βασικό συστατικό για το σταδιακό σχηματισμό της Γης, και περιείχαν το μεγαλύτερο μέρος του νερού της.

Για να προσδιορίσουν την προέλευση του νερού στα διάφορα σώματα του Ηλιακού Συστήματος, οι επιστήμονες συνήθως μετρούν την αναλογία δύο σταθερών ισοτόπων του υδρογόνου, του δευτερίου και του τριτίου. Η αναλογία αυτή ποικίλει σε διαφορετικές ζώνες του Ηλιακού Συστήματος. Η τελευταία ανάλυση έδειξε ότι η αναλογία των ισοτόπων είναι ίδια στη Γη και τους ανθρακούχους μετεωρίτες.

Είναι επίσης ίδια και σε μετεωρίτες που προέρχονται από τον αστεροειδή Εστία, ο οποίος πιστεύεται σχηματίστηκε στην ίδια ζώνη του Ηλιακού Συστήματος με τη Γη. Η διαπίστωση αυτή, σε συνδυασμό με μετρήσεις των ισοτόπων αζώτου, υποδεικνύει τους ανθρακούχους χονδρίτες ως πιθανότερη πηγή του νερού. Η Γη γεννήθηκε από τη συσσωμάτωση τέτοιων σωμάτων, οπότε «πρέπει να σχηματίστηκε ως υγρός πλανήτης με νερό στην επιφάνειά του», λέει ο Χορστ Μάρσαλ του Γουντς Χολ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Η άλλη άποψη

Σύμφωνα με την αντίπαλη θεωρία, η νεογέννητη Γη ήταν υπερβολικά ζεστή για να συγκρατήσει νερό στην επιφάνειά της -ακόμα και αν υπήρχε νερό, πρέπει χάθηκε στο Διάστημα πολύ σύντομα. Το νερό πρέπει επομένως να ήρθε αργότερα, πιθανώς από την πρόσκρουση κομητών που αποτελούνται κυρίως από πάγο. Η επιβεβαίωση ή διάψευση αυτής της θεωρίας είναι αντικείμενο της ευρωπαϊκής αποστολής Rosetta, η οποία θα επιχειρήσει το Νοέμβριο την πρώτη προσεδάφιση σε κομήτη.

Νέα τρισδιάστατη αναπαράσταση της Αμφίπολης: Σύγκριση με Παρθενώνα, Γκίζα, Ταζ Μαχάλ. Stunning 3D Animation Takes You Inside the Amphipolis Tomb!

With all the hype surrounding the excavations currently under way at ancient Amphipolis, a group of graphic designers have created a 3D video which transports viewers to the tomb itself, giving them some indication of what the Kastra hill looks like from within. The designers have carefully digitized official photos released by the Ministry of Culture over the last few months. Their video offers a virtual tour, taking viewers from the outside of the monument up to the wall of the third chamber. With keyboard arrows, viewers can virtually wander around the Kasta hill – just as archaeologists do in reality. You can watch the 3D animation here.

Η ομάδα «Ancient Greece 3D» δημιούργησε το τριών λεπτών βίντεο, στο οποίο σε αργή κίνηση παρουσιάζεται ο τάφος, αρχής γενομένης από τις Σφίγγες και μετά στο εσωτερικό του, με τις Καρυάτιδες, το μοναδικής τέχνης ψηφιδωτό, καλύπτοντας από γωνιά σε γωνιά όλο το μνημείο. Στη συνέχεια, «βγαίνει» από το σύμπλεγμα και γίνεται η πρώτη σύγκριση σε μέγεθος από όλες τις οπτικές γωνίες με τον Παρθενώνα, τη Μεγάλη Σφίγγα της Γκίζας και τέλος με το Ταζ Μαχάλ της Ινδίας. Η ομάδα «Ancient Greece 3D» αποτελείται από τους Αποστόλη Θεωνά και Παναγιώτη Σταματόπουλο, οι οποίοι δημιούργησαν το βίντεο και το «έντυσαν» μουσικά με το «Great Drama» του Cyril Nikitin. Στο σχόλιο που συνοδεύει το βίντεο προτρέπουν τους χρήστες να δουν «το εσωτερικό του τύμβου στην παρούσα φάση του, με τις σφίγγες, τις Καρυάτιδες και το εκπληκτικό ψηφιδωτό. Η ανασκαφή είναι σε εξέλιξη». «Ελπίζουμε να το απολαύσετε τόσο όσο εμείς. Μην ξεχάσετε να ανοίξετε τα ηχεία σας!», συμπληρώνει το δίδυμο.

Αντρέ Μπρετόν, Rano Raraku

Eric Citerne, Greece in the storm, peinture aérosol et acrylique sur toile, 195 x 130 cm, 11/2011. (Engène Delacroix, "La Grèce sur les ruines de Missolonghi").

Τι ωραίος που είναι ο κόσμος

Ελλάς ουδέποτε υπήρξε

No pasarán – Δεν θα περάσουνε

Το άλογό μου συντυχαίνει στον κρατήρα μέσα το ράμφισμά του

Άνθρωποι-πουλιά κολυμβητές καμπύλοι

Γυρνοβολούν οληώρα στο κεφάλι μου επειδή

Είμαι κι εγώ

Αυτός που είμαι εκεί

Κατά τα τρία τέταρτα χωμένος κάπου

Να κατευχαριστιέμαι με τους εθνολόγους

Μες στη φιλική νυχτιά του Νότου

Δεν θα περάσουνε – No pasarán

Ο κάμπος είναι απέραντος

Αυτοί που προελαύνουν είναι γελοίοι

Οι ψηλές εικόνες έχουν πλέον καταπέσει.

M.C. Escher, Doric Columns, 1945.

Μετάφραση: Γιώργος Κεντρωτής

André Breton, Rano Raraku

Eugène Delacroix, La Grèce sur les ruines de Missolonghi, 1826. Huile sur Toile, 209x147 cm.

Que c'est beau le monde

La Grèce n'a jamais existé

Ils ne passeront pas

Mon cheval trouve son picotin dans le cratère

Des hommes-oiseaux des nageurs courbes

Volètent autour de ma tête car

C'est moi aussi

Qui suis là

Aux trois quarts enlisé

Plaisantant les ethnologues

Dans l'amicale nuit du Sud

Ils ne passeront pas

La plaine est immense

Ceux qui s'avancent sont ridicules

Les hautes images sont tombées.

Albert Birkle, Crucifixion, 1921.

André Breton at l'Exposition Internationale du Surréalisme in 1947.

Ο Αντρέ Μπρετόν γεννήθηκε το 1896 στο Τενσερμπέ (Ορν) και πέθανε το 1966 στο Παρίσι. Σπούδασε στην Ιατρική Σχολή. Το 1919 ίδρυσε με τον Σουπό και τον Αραγκόν το περιοδικό "Litterature". Η ομάδα του περιοδικού ξεκίνησε την ντανταϊστική δραστηριότητα. Το 1922 ήρθε σε ρήξη με το κίνημα και το 1924 δημοσίευσε το "Μανιφέστο του υπερρεαλισμού". Ποιητής και δοκιμιογράφος, υπήρξε ο κυριότερος θεωρητικός του σουρεαλισμού και το έργο του επηρέασε στην επανεξέταση των θεμάτων της σύγχρονης τέχνης, λογοτεχνίας και αισθητικής.

Poppy, το λαϊκό ρομπότ. Opensource 3D printed “Poppy” humanoid enables experimentation in robot design

Φτιάχνεται εύκολα σε εκτυπωτή 3D ενώ τα λογισμικά για τον σχεδιασμό και τον προγραμματισμό του διατίθενται δωρεάν. Funded by the European Research Council (ERC), Poppy is a 3D printed open source humanoid designed by the Inria’s Flowers lab, a French research facility that creates computer and robotic models as tools for understanding developmental processes in humans. Inria Research Director Pierre-Yves Oudeyer (who developed Poppy as a tool for studying the science of learning and development) hopes that the open source and 3D printable aspects of the project will enable researchers to quickly print custom body parts and experiment with different robot morphologies in order to study their impact on behaviour and learning. Credit: Inria / Photo H. Raguet

Το πρώτο «λαϊκό», ανοιχτής πρόσβασης ρομπότ παρουσιάστηκε την Τρίτη, 28 Οκτωβρίου, από γάλλους ερευνητές. Πρόκειται για το Poppy, ένα «ανθρωποειδές» διαφορετικό από τα άλλα. Μπορεί να κατασκευαστεί εύκολα και γρήγορα με έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή ενώ ο καθένας μπορεί να το σχεδιάσει και να προγραμματίσει τη συμπεριφορά του σύμφωνα με τις προτιμήσεις του αφού τα απαραίτητα λογισμικά διατίθενται δωρεάν στο Διαδίκτυο. 

Poppy's body is 3D printed and its behaviour determined with freely available software, meaning users can design body parts quickly and easily, and program their robot's behaviour themselves. Dr Oudeyer clarifies: “Both hardware and software are open source. There is not one single Poppy humanoid robot but as many as there are users. This makes it very attractive as it has grown from a purely technological tool to a real social platform”. Credit: Inria / Photo H. Raguet

Στόχος των δημιουργών του είναι, όπως τονίζουν στην επίσημη ιστοσελίδα της πλατφόρμας (www.poppy-project.org), να προσφέρουν ένα «προσιτό, εύκολα τροποποιήσιμο ανθρωποειδές ρομπότ για την επιστήμη, την εκπαίδευση, τις τέχνες και τους λάτρεις της τεχνολογίας».

Φτιάξτε το μόνοι σας

Poppy with bent thighs. Source:www.poppy-project.org.

Το σώμα του Poppy είναι σχεδιασμένο στα πρότυπα του ανθρώπινου σκελετού με τρόπο ο οποίος του προσφέρει ευκινησία και σταθερότητα στο περπάτημα. Ο κορμός και τα μέλη του μπορούν να κατασκευαστούν με τρισδιάστατη εκτύπωση ενώ τα εξαρτήματά του (κινητήρας, ηλεκτρονικός εξοπλισμός) κυκλοφορούν στο εμπόριο και μπορούν να αγοραστούν οπουδήποτε (οι δημιουργοί του εκτιμούν αυτή τη στιγμή το κόστος του στα 7.500 ευρώ - ποσό εξαιρετικά «λογικό» για ένα ανθρωποειδές ρομπότ αυτής της κλάσης - αλλά, όπως τονίζουν, ελπίζουν ότι γρήγορα η κοινότητα των χρηστών θα βρει τρόπους να αναπτύξει φθηνότερες λύσεις).

Τα λογισμικά που «ελέγχουν» την κίνηση και τις διάφορες συμπεριφορές του ρομπότ είναι διαθέσιμα δωρεάν από την πλατφόρμα. Αυτό σημαίνει ότι ο κάθε χρήστης μπορεί να σχεδιάσει μόνος του το ρομπότ του με τα χαρακτηριστικά που ο ίδιος επιθυμεί. «Τόσο το hardware όσο και το software είναι ανοιχτής πρόσβασης» δήλωσε σε δελτίο Τύπου ο Πιερ-Ιβ Ουντεγέ, επικεφαλής της ομάδας των δημιουργών του. «Δεν υπάρχει μόνο ένα ανθρωποειδές ρομπότ Poppy αλλά τόσα όσοι είναι και οι χρήστες. Αυτό το κάνει πολύ γοητευτικό, γιατί εξελίχθηκε από ένα καθαρά τεχνολογικό εργαλείο σε μια πραγματική κοινωνική πλατφόρμα». Το Poppy είναι επίσης συμβατό με την πλατφόρμα Arduino, γεγονός το οποίο του δίνει τη δυνατότητα να συνδεθεί με άλλες ηλεκτρονικές συσκευές, από έξυπνα ρούχα και φωτισμό ως αισθητήρες και μουσικά όργανα.

Στόχος τα σχολεία

Meet Poppy, the 3-D printed robot set to inspire innovation in classrooms. Dr Oudeyer, who is a Research Director at Inria, plans to extend use of this technology beyond research labs, to the educational sector in particular. Commenting on the Poppy initiative, EU Commissioner for Research, Innovation and Science Máire Geoghegan-Quinn said: "This is a great offshoot of an ERC project: a low-cost platform that could foster a more interactive and inspiring learning environment, allowing students to connect with research and design."

Το Poppy είναι δημιουργία ερευνητών από το Flowers Laboratory του Εθνικού Ινστιτούτου Έρευνας στην Πληροφορική και στον Αυτοματισμό (INRIA) της Γαλλίας. Στόχος του Flowers είναι η κατανόηση των αναπτυξιακών διαδικασιών στον άνθρωπο μέσα από τη δημιουργία υπολογιστικών και ρομποτικών μοντέλων και ο δρ Ουντεγέ, ο οποίος είναι επικεφαλής του, έχει λάβει χρηματοδότηση για τις σχετικές με τα «ανθρώπινα» ρομπότ έρευνές του από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας (ERC). Ο ερευνητής έχει ήδη πειραματιστεί με το ρομπότ στον τομέα της τέχνης - έχει ξεκινήσει σε συνεργασία με χορευτές και εικαστικούς το πρόγραμμα «Etres et numériques» στο πλαίσιο του οποίου διερευνά, μέσω του Poppy, τα συναισθήματα και την αντίληψη των εκφράσεων και των κινήσεων του σώματος. Απώτερη φιλοδοξία του όμως είναι η εκπαίδευση των μαθητών στα σχολεία.

«Η πρόοδος που έχει προσφέρει η τρισδιάστατη εκτύπωση έχει φέρει ήδη επανάσταση στο ντιζάιν και στη βιομηχανία»  εξήγησε. «Παρ' όλα αυτά ελάχιστες προσπάθειες έχουν γίνει προς την κατεύθυνση τού να διερευνηθούν τα οφέλη της εκτύπωσης 3D και της αλληλεπίδρασής της με την επιστήμη των ηλεκτρονικών υπολογιστών στα σχολεία. Με την πλατφόρμα Poppy προσφέρουμε τώρα στα σχολεία και στους δασκάλους ένα εργαλείο για να καλλιεργήσουν τη δημιουργικότητα των μαθητών σε τομείς όπως η μηχανική, οι επιστήμες των ηλεκτρονικών υπολογιστών και η τρισδιάστατη εκτύπωση». Στις αρχές του Οκτωβρίου άλλωστε διοργανώθηκε και ένα εργαστήριο-hackathon στην Πόλη των Επιστημών (Cité des Sciences) στο Παρίσι με θέμα τον προγραμματισμό του ρομπότ.

Ένας «LED» ωκεανός στον Τιτάνα. Cassini sees sunny seas on Titan

Ο ωκεανός του Τιτάνα φωτοβολεί καθώς τον χτυπά ο Ήλιος. This near-infrared, color mosaic from NASA's Cassini spacecraft shows the sun glinting off of Titan's north polar seas. While Cassini has captured, separately, views of the polar seas and the sun glinting off of them in the past, this is the first time both have been seen together in the same view. The sunglint, also called a specular reflection, is the bright area near the 11 o'clock position at upper left. This mirror-like reflection, known as the specular point, is in the south of Titan's largest sea, Kraken Mare, just north of an island archipelago separating two separate parts of the sea. This particular sunglint was so bright as to saturate the detector of Cassini's Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) instrument, which captures the view. It is also the sunglint seen with the highest observation elevation so far -- the sun was a full 40 degrees above the horizon as seen from Kraken Mare at this time -- much higher than the 22 degrees seen in PIA18433. Because it was so bright, this glint was visible through the haze at much lower wavelengths than before, down to 1.3 microns. The southern portion of Kraken Mare (the area surrounding the specular feature toward upper left) displays a "bathtub ring" -- a bright margin of evaporate deposits -- which indicates that the sea was larger at some point in the past and has become smaller due to evaporation. The deposits are material left behind after the methane & ethane liquid evaporates, somewhat akin to the saline crust on a salt flat. The highest resolution data from this flyby -- the area seen immediately to the right of the sunglint -- cover the labyrinth of channels that connect Kraken Mare to another large sea, Ligeia Mare. Ligeia Mare itself is partially covered in its northern reaches by a bright, arrow-shaped complex of clouds. The clouds are made of liquid methane droplets, and could be actively refilling the lakes with rainfall. The view was acquired during Cassini's August 21, 2014, flyby of Titan, also referred to as "T104" by the Cassini team. The view contains real color information, although it is not the natural color the human eye would see. Here, red in the image corresponds to 5.0 microns, green to 2.0 microns, and blue to 1.3 microns. These wavelengths correspond to atmospheric windows through which Titan's surface is visible. The unaided human eye would see nothing but haze. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University of Idaho

Μια εντυπωσιακή εικόνα έδωσε στη δημοσιότητα η NASA. Πρόκειται για μια σύνθεση από πολλές εικόνες, ένα φωτογραφικό μωσαϊκό όπως το χαρακτηρίζει η NASA, στο οποίο απεικονίζεται η μεγαλύτερη θάλασσα του Τιτάνα να λαμπυρίζει στο Διάστημα. Ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Κρόνου βρίσκεται σύμφωνα με τους επιστήμονες σε μια γεωλογική κατάσταση παρόμοια με εκείνη που βρισκόταν η Γη στη βρεφική της ηλικία για αυτό και αποτελεί μόνιμο στόχο παρατήρησης.

Sunglint on a Hydrocarbon Lake: This near-infrared color image shows a specular reflection, or sunglint, off of a hydrocarbon lake named Kivu Lacus on Saturn's moon Titan. Kivu Lacus is a relatively small lake for Titan -- about 48.2 miles (77.5 km) wide -- located very close to the moon's north pole. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University of Idaho

Στον Τιτάνα υπάρχουν μικρότερες και μεγαλύτερες λίμνες και θάλασσες υγρών υδρογονανθράκων (μεθάνιο, αιθάνιο προπάνιο, βουτάνιο, αιθυλένιο). Η μεγαλύτερη είναι η Θάλασσα Κράκεν (Kraken Mare) που βρίσκεται κοντά στον Νότιο Πόλο του Τιτάνα και στην οποία υπολογίζεται ότι υπάρχουν 45 χιλιάδες χιλιάδες κυβικά χλμ. υγρών υδρογονανθράκων. Σύμφωνα με τους ειδικούς της NASA το λαμπύρισμα προκαλείται από την αντανάκλαση του Ήλιου στη Θάλασσα Κράκεν.

100 χρόνια μουσικής, σε λιγότερο από 1 λεπτό! 100 Years Of Rock Music In Less Than A Minute

Elvis Presley in Jailhouse Rock (1957). Keeping up with the endless spawning of new sub-and sub-sub-genres of music can be hard. Just when you catch up with seapunk and witch house, they’re not cool anymore. Everyone’s already moved on to Nintendocore. To help you brush up on how rock music evolved into the many-tentacled beast that it is today, designer Brittany Klontz created an interactive infographic for ConcertHotels.com that maps 100 years of genres in less than a minute. It not only provides the names and birth dates of each style, but also offers sample songs allowing you to finally know what skiffle sounds like.

Ένας διαδραστικός χάρτης για την εξέλιξη της μουσικής! Πατώντας πάνω σε κάθε είδος μπορείτε να ακούσετε αντιπροσωπευτικό δείγμα. 

Click image to see the full interactive music graphic(via Concert Hotels).

Σχεδιάστηκε από τον Brittany Klontz για το ConcertHotels.com

Ηλεκτρόδια στον εγκέφαλο κρυφακούν εσωτερικούς μονολόγους. Brain decoder can eavesdrop on your inner voice

Jack B. Yeats, A Man in a Room Thinking, c.1947. Για πρώτη φορά νευροεπιστήμονες κατάφεραν να ακούσουν τη φωνή του μυαλού ασθενών με επιληψία. Talking to yourself used to be a strictly private pastime. That's no longer the case – researchers have eavesdropped on our internal monologue for the first time. The achievement is a step towards helping people who cannot physically speak communicate with the outside world.

Η φωνή του μυαλού μας φαίνεται ότι δεν θα παραμείνει για πάντα προσωπική υπόθεση. Για πρώτη φορά, νευροεπιστήμονες στις ΗΠΑ κατάφεραν να κρυφακούσουν εσωτερικούς μονολόγους στον εγκέφαλο.

Το εντυπωσιακό πείραμα βασίστηκε σε ηλεκτρόδια που κατέγραφαν την εγκεφαλική δραστηριότητα ασθενών με επιληψία, την ώρα που υποβάλλονταν σε χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο.

Προς συσκευές για ασθενείς που έχουν χάσει την ικανότητα ομιλίας

What's he thinking? As you read this, your neurons are firing – that brain activity can now be decoded to reveal the silent words in your head. (Image: Raghu Rai/Magnum Photos)

Για το απώτερο μέλλον, οι ερευνητές οραματίζονται συσκευές που μετατρέπουν σε λέξεις τις σκέψεις των ασθενών που έχουν χάσει την ικανότητα ομιλίας.

Η μελέτη βασίστηκε στην υπόθεση ότι ο εγκέφαλος αντιδρά με τον ίδιο τρόπο στις φωνές που ακούμε και στη φωνή της ίδιας της σκέψης μας: «Όταν διαβάζεις κάποιο κείμενο στην εφημερίδα ή σε ένα βιβλίο, ακούς μια φωνή στο μυαλό σου» ανέφερε ο Μπράιαν Πάσλεϊ του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ.

«Προσπαθούμε να αποκωδικοποιήσουμε την εγκεφαλική δραστηριότητα που σχετίζεται με αυτή τη φωνή με στόχο την ανάπτυξη μιας ιατρικής συσκευής που θα επιτρέπει σε παράλυτους ασθενείς να μιλούν» εξήγησε στο περιοδικό New Scientist.

Σε προηγούμενη μελέτη τους ο Πάσλεϊ και οι συνεργάτες του κατέγραψαν την εγκεφαλική δραστηριότητα ασθενών στους οποίους είχαν ήδη εμφυτευτεί ηλεκτρόδια στον εγκέφαλο για την αντιμετώπιση της επιληψίας.

Διαπίστωσαν τότε ότι ο κροταφικός λοβός περιέχει νευρώνες που αντιδρούν μόνο σε συγκεκριμένες παραμέτρους του ήχου της ομιλίας. Για παράδειγμα, ορισμένοι νευρώνες ενεργοποιούνται μόνο από ήχους με συχνότητα 1.000 Hz, ενώ άλλοι αντιδρούν μόνο στη συχνότητα των 2.000 Herz.

Ο αλγόριθμος-«μάντης»

Βασιζόμενοι σε αυτές τις καταγραφές, οι ερευνητές είχαν αναπτύξει τότε έναν αλγόριθμο που μάντευε ποιες λέξεις άκουγαν οι ασθενείς από την εγκεφαλική δραστηριότητα και μόνο.

Τώρα, η ίδια ερευνητική ομάδα δείχνει ότι ο ίδιος αλγόριθμος μπορεί να μαντεύει και τις λέξεις που σκέφτεται ο εξεταζόμενος. Το πείραμα πραγματοποιήθηκε σε επτά ασθενείς με επιληψία την ώρα που υποβάλλονταν σε επέμβαση στον εγκέφαλο.

Οι ασθενείς δεν ήταν ναρκωμένοι, καθώς οι γιατροί έπρεπε να τους κάνουν διαρκώς ερωτήσεις προκειμένου να βεβαιωθούν ότι δεν θα έκαναν τομές σε λάθος σημείο του εγκεφάλου.

Οι εθελοντές κλήθηκαν να κοιτάξουν διάφορα κείμενα σε μια οθόνη και να τα διαβάσουν μεγαλόφωνα και μετά σιωπηλά. Όση ώρα οι ασθενείς μιλούσαν μεγαλόφωνα, ηλεκτρόδια κατέγραφαν τη δραστηριότητα στους κροταφικούς λοβούς.

A comparison of original and reconstructed frequency spectrograms for a test word.

Αυτό επέτρεψε στους ερευνητές να αντιστοιχήσουν τα μοτίβα εγκεφαλικής δραστηριότητας με τους ήχους της ομιλίας. Δημιούργησαν έτσι ένα είδος αποκωδικοποιητή, έναν αλγόριθμο που αναπαρήγαγε όσα είχαν διαβαστεί μεγαλόφωνα.

Αναπαραγωγή των... σιωπηλών λέξεων

This X-ray/CT scan shows the placement of electrodes over the temporal lobe that scientists used to decode what the patient was hearing.

Η δραστηριότητα του εγκεφάλου των ασθενών ήταν ελαφρώς διαφορετική όταν διάβαζαν τα κείμενα σιωπηλά. Παρόλα αυτά, ο αλγόριθμος κατάφερε να αναπαραγάγει τις λέξεις που διάβαζαν στη σκέψη τους αρκετοί από τους εθελοντές.

«Είχαμε σημαντικά αποτελέσματα, τα οποία όμως δεν είναι αρκετά για να φτιάξουμε μια συσκευή [ανάγνωσης της σκέψης]» παραδέχεται η Στέφανι Μάρτιν, μέλος της ομάδας.

Οι ερευνητές προσπαθούν τώρα να τελειοποιήσουν τον αλγόριθμο εξετάζοντας την εγκεφαλική δραστηριότητα που σχετίζεται με την ταχύτητα της ομιλίας και την προφορά.

Έχουν εξάλλου πειραματιστεί και με τη μουσική πέρα από την ομιλία, προσπαθώντας να μαντέψουν ποιο κομμάτι των Pink Floyd άκουγαν οι εθελοντές των πειραμάτων. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Frontiers in Neuroengineering».