|
如果大脑能够控制计算机或机械臂
,在大脑中不放电极,计算机能够识 别一个人的思想吗?
自从1875年人们就知道大脑是根据通过神经的电流,产生微弱的电信 号工作的。这些电信号可以通过放在大脑周围的电极来测量。通过分析这 些电极拾取的电脉冲,可以记录脑电波。这被叫做脑电图(EEG),它记录 大脑总的变化,例如是不是在睡眠和情绪如何,如激动、生气等。脑电图的 输出可以显示在计算机屏幕上,被测脑电波的人可以看到它。过了一会儿, 这+人只靠思维就能移动光标了。蒂宾根(Tiibingen)大学的尼尔斯比尔 鲍默(Niels Birbaumer)已经能够用这种方法训练部分瘫痪病人书写简单的句子了。
甚至玩具制造者也利用这个方法。一些玩具公司,销售的头巾里面有脑电波类型的电极。如果你以某种方式集中 思想,你就可以激活头巾中的脑电波,然后这些脑电波就能控制玩具。例 如,可以通过纯粹的思维就可升起圆筒里的乒乓球。
脑电波的优点是它能迅速检测大脑发射的各种频率,无须精心制作的 昂贵的仪器。但是脑电波一个大的缺点是不能定位思想在大脑中的特定 位置。
一个更加敏感的方法是功能磁共振成像
(fMRI)扫描。脑电图(EEG) 与功能磁共振成像(fMRI)的扫描完全不同。脑电图扫描是一个被动的设 备,只是拾取大脑的电信号,不能很好地确定信号源的位置。功能磁共振成 像仪利用无线电波产生的“回波”能够窥视活组织的内部。这使我们能够 锁定各种信号的位置,产生大脑内部的壮观的3D图像。
功能磁共振成像仪(fMRI)是非常昂贵的、要求实验室有完整的笨重的 设备,但是它巳经给出我们大脑如何思考的惊人的细节。fMRI扫描使科学 家能够找出血液的血红素中所含的氧气的存在。因为氧化的血红素含有使 细胞活动的能量,检测血红素中氧的流动就使我们能追逐大脑中思维的 流动。
洛杉矶加利福尼亚大学的心理学家乔舒亚*弗里德曼(Joshua Freedman)说这就像16世纪望远镜发明之后的天文学家。几千年来,只 有很少聪明的人想了解天上发生的事情,但是他们能够推测人类所看不 到的视野之外的东西。然后,突然,一个新的技术让他们直接看到了那里有 什么东西。”
事实上,功能磁共振成像(fMRI)扫描仪甚至可以检测到大脑中思想的 运动,分辨率为0.1毫米,比大头钉的尖头还小,大约相应于几千个神经细胞
(即神经元)。因此,fMRI能够给出大脑思索过程中能量流动的三维图 像,精确到令人吃惊的地步。最终,有可能建成能够探测单个神经的AMRI 仪器,在这种情况下人们也许能够读取与特定思维相应的神经系统模式。
最近,伯克利加利福尼亚大学的肯德里克凯(Kendrick Kay)和他的同事取得了突破。他们对观看各种物体,如食物、动物、人和各种颜色的普 通物体的人进行功能磁共振成像(fMRI)扫描。凯和他的同事编制的软件 程序能将这些物体与相应的fMRI模式联系起来。看到的物体越多,计算机程序在fMRI扫描上识别这些物体就越好。
然后他们说明,对于完全新的物体情况也是这样,并且软件程序通常能 够正确地将这个物体与功能磁共振成像(fMRI)扫描匹配。出示120张这 些物体的图像,软件程序识别fMRI扫描和这些物体有90%是正确的。出 示1 000张新图像时,软件成功率为80%。
凯说有可能识别一位观察者在一大堆完全新颖的自然图像中看到 的是哪些特定的图像……也许很快就有可能通过只是测j量人脑的活动就能 重新构造这位观察者所看到的图像。”
这个方法的目标是创建“思想词典” (dictionary of thought),因此,每个 物体与某个功能磁共振成像(fMRI)图像有一对一的关系。通过阅读fMRI 模式,我们能够译解这个人在想什么。最终,计算机将能够扫描从大脑中涌 现出来的成千上万的fMRI模式,并译解它们。用这种方法,我们能够译解 一个人的意识流。 |
|