如何解码思维的语言?

发布时间: 2014-08-20 作者:未知 来源:中国日报网企业▪家 收藏本站
ChinaDaily导读 : 在未来,如果一名瘫痪患者想要控制一支机械手臂,甚至另一个 人,通过脑机接口技术,他们可以运用同样的技术解码信息,转换成动作。这些原则目前证明有效,但是她们的潜力仍有...

  【中国日报网企业▪家】英国广播公司网8月18日报道,后续调查显示迷宫模式可以向前也可以向后——意味着老鼠可以假定一个目标,比如说迷宫的终点,然后从重点返回出发点。

  

  (思想库)

  我们现在准备破解大脑代码,从而回答类似“思维的速率是多少”这一类奇异的问题。

  据《美国医学会杂志》( JAMA Neurology)的一项研究称,人的大脑在刚出生的一段时间生长的最快,并在三个月之内就能长到成人的一半。

  当有人开玩笑地让认知科学家史蒂文•平克(Steven Pinker)用五个字解释思维如何运作,他毫不犹豫的给出答案。这位著名的认字科学家回答道“脑细胞以多种模式进行燃烧。(Brain cells fire in patterns.)”。这是一个好的解释,但是这不就是以一个谜去替换另一个谜吗?

  我 们早就得知大脑细胞通过燃烧电子信号进行相互交流,目前我们已拥有完备的技术记录这些活动的模式——从颅内电极或头皮电极到可以测出动脉血氧合的核磁共振 扫描仪。但是,尽管搜集了这些资料,这些模式的含义仍是不解之谜。它们似乎随着我们无法听到的音乐起舞,遵循着我们不知道的规则。

  神 经系统科学家证明了神经编码,并在破解神经代码上取得一些进展。他们找出了一些基本的基本规则,比如说大脑里特定细胞在何时很有可能活跃起来取决于正在做 的事情。对于这方面,进展缓慢,但是在近十年世界上成立大量的研究小组进行一项更加雄心勃勃的项目。我们可能永远无法看到他们编写的完整的神经代码书,但 是通过我们自己的记录,我们开始对这些不同行为的不同模式严加批评。

  麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的阿尔伯特•李(Albert Lee)和马修•威尔森(Matthew Wilson)率先于2002年 帮助列出了这些原则。进程如下:首先,我们记录一只在迷宫里奔跑的老鼠的大脑——在生命之树中,它是我们的近亲。若研究整个大脑可能太异想天开了,所以我 们把研究集中在记录名为海马体的区域,主要负责导航和记忆。若你之前有听说过海马体这个区域,很有可能是因为一著名研究结果显示伦敦的出租车司机在长时间 导航盘旋复杂的伦敦街道后海马体发育的更加大。

  

  伦敦出租车司机导航城市街道的时间越长,用于记忆和导航的大脑部分就会发育的更大。(思想库)

  老鼠在迷宫里乱窜的地方我们都记录了下来,同时海马体内的细胞燃烧起来了。将细胞燃烧模式套入数学算法,可以发现这一模式能完美匹配迷宫的各个部分。细胞的语言其实更复杂,但现在我们可以依靠罗塞达石(Rosetta Stone)进行解码。随后我们输入记录的代码套入算法中,验证该算法是否准确预测出记录中老鼠所在的准确位置。

  但 我们仍无法完全的破解代码,因为我们依旧不知道所有的规则,而且这一算法也不能帮助我们了解这部分大脑之外的模式或者除了迷宫奔跑之外的大脑模式,但是这 依旧是一个有效的工具。例如,通过运用这一技术,该团队能够说明该老鼠在迷宫中奔跑之后睡觉时大脑中细胞燃烧的序列(睡眠比没跑之前好)。

  奇妙的是,在睡觉时该序列运转的更快速——大概20倍 的速度。这意味着老鼠的睡觉期间跑迷宫只需要实际上的一小部分。这是由于睡眠重复记忆的助记功能,可以帮助老鼠巩固已学内容。而重放能加速的事实可让我们 看见隐藏于灵光一现之后的活动,或者不会停留在我们生活中“闪现”的经历。我们的思想可能以更快的速度重走一遍熟悉的道路。随后的调查显示迷宫模式可以向 前也可以向后——意味着老鼠可以假定一个目标,比如说迷宫的终点,然后从重点返回出发点。

  

  当一只老鼠睡觉时可以以醒着时候的20倍的速度重新跑一次迷宫(思想库)

  另 一种类似这样的技术也能解码被关在医院里的患者或者植物人的大脑,这也是一种极专业的测量系统且极复杂的算法。这些患者虽然不能活动自身的肌肉,但是他们 的神智上还是清醒的,仍能够听到在同一房间人们对他们说的话。首先,医生让患者想象这特别的脑区——比如说海马体,所熟悉的活动。然后解码信息,从而了解 大脑活动对应的何种想法。当大脑扫描时,患者可以通过再次想象同样的活动回答基本的问题。例如,通过想象打网球回答是,而通过在屋里走回答不是——这是他 们在受伤之后的第一种交流方式。

  还 有其他一些应用,包括深入调查思维内在运转的理论科学和脑机接口技术在实用领域方面的应用。在未来,如果一名瘫痪患者想要控制一支机械手臂,甚至另一个 人,通过脑机接口技术,他们可以运用同样的技术解码信息,转换成动作。这些原则目前证明有效,但是她们的潜力仍有待挖掘。

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( 责任编辑:溜溜快讯 )
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