用大脑记录来进行心灵感应？联想记忆的“神经指纹”已被破译

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长期以来，研究人员对于探索大脑通过一个复杂的电子信号的相互作用来表现思想的各种方法聊有兴趣。大脑记录及统计方法的近期进展使得研究人员对物理过程潜在思维有了前所未有的深刻见解。例如，研究人员已经开始展示，我们可能能够使用大脑记录员来重组不同范畴的东西，包括一个人看见的一个图片或电影片段、听见的声音甚至是阅读的文章。

     

        宾夕法尼亚大学和托马斯杰斐逊大学的科学家们的一项新的研究，使得这个研究与通过大脑记录来推断人们凭借联想记忆来组织单词的方式的实际测心术更近了一步。

     

    宾夕法尼亚大学文理学院心理系的迈克尔·J·卡哈纳教授与研究生杰里米·R·曼宁来共同进行研究，后者后来是宾大佩雷尔曼医学院神经科学研究生社团的成员。他们与其他卡哈纳实验室的其他成员，以及托马斯杰斐逊大学医院的研究人员合作研究。他们的这项研究发表在《神经科学杂志》上。

     

    这项研究的参与者是癫痫病患者，他们在等待脑部手术的同时自愿参加这项研究，而这使得这项研究中必不可少的大脑记录变为可能。这些参加者的脑中植有微小电极，这使得研究人员可以精确地观察在颅骨外无法测量的电子信号。在记录这些电子信号的同时，研究人员让参与者学习15个随机选择的词汇，一分钟过后再请他们以任意顺序重复这些单词。



  

    在参与者学习每个词汇的时候，研究人员检查了大脑记录来导向目标追踪在参与者脑中可以反映单词意思的电子信号。参与者回想每个单词的前一秒，这些在学习阶段已经识别的“意思信号”在参与者的脑中被自发激活了。因为在这些模式被激活的时候参与者并没有在看、听或说任何单词，这样研究人员可以确定这些是观察参与者自发的、内在思维的神经特征。



  

    关键的是，各个参与者的这些意思信号的激活预测了参与者回想单词的顺序。特别是回想每个单词前，意思信号激发的程度反映了每个参与者把类似单词（像“duck鸭”和“goose”鹅）分组的倾向。因为参与者被指示按顺序说出他们脑中想起的单词，而参与者做出的具体回想单词的顺序让研究人员洞悉了参与者是如何在记忆中组合单词的。

  

        在一个早期的研究中，曼宁和卡哈纳运用了一个类似的技术来预测参与者根据学习时间来组合所学信息的倾向。他们的这项新研究补充阐明了根据意思来组织所学内容的神经特征。曼宁指出：“每个人的脑模式形成一种可以被用来解读他们通过单词的联系来组织记忆的方式的‘神经指纹’。”研究人员在这项研究中开发的技术也可以被用来分析心理上组织所学内容的多种不同方式。曼宁也谈到：“除了在我们先前的研究中的通过时间来察看记忆，或是在现在这项研究中通过意思来察看记忆，人们可以使用我们的技术来判定每个人怎样根据外表、尺寸、质地、声音、味道、位置或其他任何可测特性来组织所学知识的神经特征。”这样的研究提供了对人类行为基本面的更完整的理解。

  

  
        卡哈纳表示：“自发的语言回忆是记忆的一种，它在我们生活中无处不在，也是人类特有的。但是，人类记忆的这个方面是我们了解最少的大脑神经机制。我们的研究数据表示在大脑活动模式和每个单词的意思之间有直接对应，也展示出这种意思的神经表征是如何预测在自发回忆中一个提示暗示另一个提示的方式。考虑到人类思维与交流中语言扮演的重要角色，判别反映人们自发回忆的单词意思的神经表征，能让我们更进一步地了解了人类大脑思维中映射思维的难以捉摸的目标。”