时间:2024-05-18
人类进行思维活动时,大脑里的神经元会互相传递信号,在这种信号传递中,反映大脑活动的一种电波变化就是脑电波。那么通过脑电波,别人可以获取我们大脑里的秘密吗?这样的“读脑术”是如何实现的?
有科学家做过这样一个实验:猴子在专心致志地玩一款电子桌球游戏,只是操作用的不是手,而是脑子:一群极小的电极可以及时读取猴子脑内动态,分析它下一秒的一举一动。
這看起来很不可思议,但细细想来却很自然。毕竟大脑是神经系统最高级的神经中枢,负责给躯体发送各种指令。所以只要截获指令,不就代表着掌握了一切动向吗?
事实上,解读人类意识的“读脑术”早已有之,但始终缺少一块关键的拼图——破解人类语言。
此前,将神经信号翻译为生活语言的研究主要有两种思路:一种是解码文字语言,即让实验参与者打字,通过分析其引起敲击键盘动作的脑活动,预测出输入的文字信息;另一种是解码口头语言,即通过分析实验参与者发音过程中的脑活动,预测出即将脱口而出的话。
但是,这两种方法都存在局限性,前者虽然正确率高,但受到敲击键盘速度的制约;后者则精确度和完整度受到极大限制。
如果换一个思路,不靠分析脑活动,而是把脑内体现语言的神经活动直接“翻译”出来呢?这样的话,我们需要的仅仅是一位把神经信号翻译成生活语言的“翻译官”。
为了监测、治疗人类的异常脑活动,研究者邀请一些癫痫病患者参与实验,并提前在他们的颞叶外侧沟附近放置了记录皮层电信号的电极。
研究者让实验参与者朗读一些简单的句子,并在他们朗读时记录其神经活动信号。接着,请出“翻译官”——人工智能——研究者用计算机设计出的复杂的神经网络模型。
神经网络模型主要包括三部分。首先,采集到的神经信息进入一个“压缩机”,它对这些信息进行降噪和压缩;接着,压缩好的数据进入一个“抽象机”,即通过捕获神经信号中的要素将其抽象化——例如词语、句子结构等信息;最后,抽象化的信息进入“解码器”,实现抽象要素到生活语言的重塑。
这个“翻译官”没有让研究者失望,它翻译的错误率仅有3%。
这个模型正确率如此之高,那么,一旦“读脑术”被坏人掌握和利用,是不是很危险呢?其实,不必担心,因为成功施展“读脑术”的前提是在实验参与者脑内放置有电极。而实验参与者脑内电极面积越少,“读脑术”的正确率就越低。
人类的大脑中,藏着我们的观点、想法甚至是秘密。相信在不久的未来,科学家能将“读脑术”应用在医疗领域,让瘫痪的病人通过意念控制假肢,通过分析控制声道的脑电波来解码病人想要表达的内容,造福更多的人!
(责任编辑 / 高琳 美术编辑 /周游)
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