美研究人員構(gòu)建電腦模型掃描大腦中圖像(圖)

掃描大腦知道你看到的東西

????北京時(shí)間9月29日消息，據(jù)《連線》雜志報(bào)道，通過(guò)閱讀一個(gè)人的大腦活動(dòng)，知道他們的所見(jiàn)所聞，我們距此目標(biāo)又近一步。美國(guó)研究人員通過(guò)構(gòu)建圖像在大腦中如何展現(xiàn)的電腦模型，將記錄下來(lái)的神經(jīng)活動(dòng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)參與者所見(jiàn)一切物體的圖像。

????盡管此項(xiàng)研究成果離實(shí)際運(yùn)用還有數(shù)十年之遙，但它可能會(huì)幫助科學(xué)家有朝一日開(kāi)發(fā)出能解讀人類夢(mèng)境和控制人類思維的電腦。美國(guó)加州大學(xué)

????最新研究由加蘭特和加州大學(xué)伯克利分校的博士后研究人員托馬斯·納塞拉里斯(Thomas Naselaris)領(lǐng)導(dǎo)實(shí)施，基于二人一項(xiàng)早期研究結(jié)果——該研究利用神經(jīng)模式確認(rèn)大腦看到過(guò)的有限選擇的圖像。最新研究成果刊登在9月23日出版的《神經(jīng)元》(Neuron)雜志上，對(duì)大腦的視覺(jué)中心有了更全面的認(rèn)識(shí)。

????這項(xiàng)結(jié)果讓我們距重建而非識(shí)別更近一步，加蘭特將此過(guò)程比作“魔術(shù)師的紙牌戲法，你從一副牌中任意抽出一張牌，他都能準(zhǔn)確猜出你抽的是哪張牌。魔術(shù)師清楚你看到的每一張牌。”據(jù)加蘭特介紹，在最新研究中，“這張牌就是宇宙間任何事物的照片?！g(shù)師’不用看也知道你剛剛看到的是什么物體的圖像?！?/p>

????為構(gòu)建電腦模型，研究人員使用了功能性核磁共振成像(fMRI)掃描儀。他們讓三名志愿者觀看日常物體和背景的圖像，接著通過(guò)fMRI掃描儀測(cè)量流過(guò)大腦的血液來(lái)跟蹤神經(jīng)活動(dòng)。在早期研究中，他們分析了同圖像外形有聯(lián)系的大腦部位。而在最新研究中，他們則是查看了與普遍分類(如“建筑物”或“一小組人”)有關(guān)的神經(jīng)活動(dòng)的大腦區(qū)域。

????在校準(zhǔn)好神經(jīng)活動(dòng)電腦模型后，研究人員要求三名志愿者看另外一組照片。電腦模型在解讀了fMRI掃描儀跟蹤到的神經(jīng)活動(dòng)模式以后，馬上從數(shù)據(jù)庫(kù)(包含600萬(wàn)張圖片)中挑出志愿者剛剛看到的圖片。

????美國(guó)范德比爾特大學(xué)從事大腦思維呈現(xiàn)方式研究的神經(jīng)系統(tǒng)學(xué)家弗蘭克·童(Frank Tong)表示，最新研究并不是純粹的、從零開(kāi)始的認(rèn)知重建，盡管如此，仍給人留下深刻印象，尤其是它從依舊極為原始的數(shù)據(jù)中所搜集的細(xì)節(jié)。弗蘭克稱，加蘭特和納塞拉里斯將數(shù)百萬(wàn)個(gè)神經(jīng)的信息輸出綁定到單個(gè)輸出區(qū)域，“在更細(xì)微的層面，存在著大量信息。目前情況下，如果不能打開(kāi)腦顱直接接觸，我們是無(wú)法利用這一點(diǎn)的?！?/p>

????加蘭特希望開(kāi)發(fā)出能解讀其他類型大腦活動(dòng)數(shù)據(jù)的儀器，如光學(xué)激光掃描儀或腦電圖(EEG)掃描儀。他還提到，可利用最新研究去開(kāi)發(fā)醫(yī)學(xué)溝通儀器，以及解讀視覺(jué)思維的電腦程序。加蘭特指出，盡管上述應(yīng)用距離我們還有數(shù)十年之遙，“但你可以利用像這樣的運(yùn)算公式解碼一些我們看不到的事物。從理論上講，你可以分析一個(gè)人的內(nèi)心語(yǔ)言。當(dāng)他們?cè)谶M(jìn)行思考時(shí)，他們的想法就會(huì)呈現(xiàn)在機(jī)器上。”(孝文)