두뇌의 전기적 행동의 아름다운 시각화

 Neuroscape Lab/YouTube
출처 : 크레딧 : Neuroscape Lab / YouTube

사람을 보거나 그 사람의 사진을 볼 때, 또는 노래를 듣거나 자신에게 같은 노래를 부를 때 뇌의 전기적 활동은 어떻게 다른가요? 샌프란시스코 캘리포니아 대학의 신경 과학 연구소 (Neuroscape Lab)가 만든 "Glassbrain Flythrough 2015"라는 시각화는 당신에게 대답을 보여줄 수 있습니다.

시각적 효과는 아름답기 때문에 단순히 볼 가치가 있지만 음성으로 보지 않고도 예쁜 두뇌 사진을 많이 볼 수 있습니다. 설명이 부족하다는 것은 부끄러운 일입니다. 왜냐하면 당신이보고있는 것이 훌륭하기 때문입니다.

시각화는 뇌의 전기적 활동을 나타냅니다. 비디오에서 볼 수있는 뇌의 3D 모델은 자기 공명 영상 (MRI) 데이터에서 파생됩니다. 뇌의 전기 활동은 EEG (뇌파 계측) 데이터에서 수집됩니다. EEG는 일반적으로 사람의 머리에 맞는 캡에 착용하는 전극 웹을 통해 많은 뉴런 그룹에서 조정 된 전기 활동을 등록하는 비 침습 기술입니다.

심상에있는 황금 섬유는 흰 물질이라고 불리는 신경 축색 돌기의 수초로 된 그룹입니다. 이 축삭 뭉치는 뇌의 다른 영역 들간의 통신을 연결하고 조정합니다. 축색 돌기를 통과하는 신호는 비디오의 빛의 펄스로 시각화됩니다.

시각화 트랙 전체에서오고가는 다양한 색상은 서로 다른 주파수 대역 ( "뇌파"라고도 함)에서 활동합니다. 색상의 밝기는 특정 대역의 활동 강도를 나타냅니다. 이 모델은 theta, beta 및 alpha 주파수 대역에서 활동을 추적합니다.

  • 적색으로 표시된 세타 (세타)는 고령의 어린이와 성인의 졸음이나 명상에서 전형적으로 관찰되는 저주파수 대역 (4 ~ 7 Hz)입니다.
  • 초록색으로 표시된 베타는 정신 상태와 신체 활동의 다양성과 관련이있는 중저 범위 대역 (16 ~ 31 Hz)입니다. 예를 들어, 베타는 활발한 움직임 동안 감소 될 수 있고 불안한 사고 중에 증가 할 수 있습니다.
  • 파란색으로 표시된 알파는 일반적으로 완화 또는 눈을 감고있는 또 다른 저주파수 대역 (8 ~ 15 Hz)입니다.
  • 색상 혼합은 하나 이상의 밴드에서 활동을 보여줍니다. 예를 들어 보라색은 세타와 알파 밴드에서 활동을 보여줍니다.

시각화는 Unity3D 비디오 게임 개발 엔진으로 이루어졌습니다. 이 게임 엔진은 유럽 제록스 연구 센터 (Xerox Research Center Europe)의 연구원이 실제 문제를 해결하기위한 심층 학습 네트워크를 학습하는 데 사용되는 가상 장면을 만드는 데 사용되는 동일한 게임 엔진입니다.

시각화를 생성하는 모델에 대한 가장 놀라운 점은 시각화에서 분명하지 않습니다. 이 모델을 사용하면 전극 캡을 착용 한 사람의 뇌에서 전기 활동을 실시간으로 볼 수 있습니다. 또한, 시각화가 Unity3D 엔진으로 구축되었으므로 실시간으로 게임 패드를 사용하여 두뇌를 돌아 다니며 이동할 수 있습니다.

한번 생각해보십시오. Neuroscape Lab에 전극 캡이 장착 된 경우, 뇌에서 전기 활동의 실시간 플라이 쓰루 (flythrough)에 대해이 기사를 읽는 동안 뇌의 전기적 활동을 보여주는 실시간 플라이 쓰루 (flythrough)를 할 수 있습니다.

이 기사의 중간 버전이 포브스 (Forbes)에 처음 나타났습니다.