人類進(jìn)行思維活動時,大腦里的神經(jīng)元會互相傳遞信號,在這種信號傳遞中,反映大腦活動的一種電波變化就是腦電波。那么通過腦電波,別人可以獲取我們大腦里的秘密嗎?這樣的“讀腦術(shù)”是如何實(shí)現(xiàn)的?
有科學(xué)家做過這樣一個實(shí)驗(yàn):猴子在專心致志地玩一款電子桌球游戲,只是操作用的不是手,而是腦子:一群極小的電極可以及時讀取猴子腦內(nèi)動態(tài),分析它下一秒的一舉一動。
這看起來很不可思議,但細(xì)細(xì)想來卻很自然。畢竟大腦是神經(jīng)系統(tǒng)最高級的神經(jīng)中樞,負(fù)責(zé)給軀體發(fā)送各種指令。所以只要截獲指令,不就代表著掌握了一切動向嗎?
事實(shí)上,解讀人類意識的“讀腦術(shù)”早已有之,但始終缺少一塊關(guān)鍵的拼圖——破解人類語言。
此前,將神經(jīng)信號翻譯為生活語言的研究主要有兩種思路:一種是解碼文字語言,即讓實(shí)驗(yàn)參與者打字,通過分析其引起敲擊鍵盤動作的腦活動,預(yù)測出輸入的文字信息;另一種是解碼口頭語言,即通過分析實(shí)驗(yàn)參與者發(fā)音過程中的腦活動,預(yù)測出即將脫口而出的話。
但是,這兩種方法都存在局限性,前者雖然正確率高,但受到敲擊鍵盤速度的制約;后者則精確度和完整度受到極大限制。
如果換一個思路,不靠分析腦活動,而是把腦內(nèi)體現(xiàn)語言的神經(jīng)活動直接“翻譯”出來呢?這樣的話,我們需要的僅僅是一位把神經(jīng)信號翻譯成生活語言的“翻譯官”。
為了監(jiān)測、治療人類的異常腦活動,研究者邀請一些癲癇病患者參與實(shí)驗(yàn),并提前在他們的顳葉外側(cè)溝附近放置了記錄皮層電信號的電極。
研究者讓實(shí)驗(yàn)參與者朗讀一些簡單的句子,并在他們朗讀時記錄其神經(jīng)活動信號。接著,請出“翻譯官”——人工智能——研究者用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)出的復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型主要包括三部分。首先,采集到的神經(jīng)信息進(jìn)入一個“壓縮機(jī)”,它對這些信息進(jìn)行降噪和壓縮;接著,壓縮好的數(shù)據(jù)進(jìn)入一個“抽象機(jī)”,即通過捕獲神經(jīng)信號中的要素將其抽象化——例如詞語、句子結(jié)構(gòu)等信息;最后,抽象化的信息進(jìn)入“解碼器”,實(shí)現(xiàn)抽象要素到生活語言的重塑。
這個“翻譯官”沒有讓研究者失望,它翻譯的錯誤率僅有3%。
這個模型正確率如此之高,那么,一旦“讀腦術(shù)”被壞人掌握和利用,是不是很危險(xiǎn)呢?其實(shí),不必?fù)?dān)心,因?yàn)槌晒κ┱埂白x腦術(shù)”的前提是在實(shí)驗(yàn)參與者腦內(nèi)放置有電極。而實(shí)驗(yàn)參與者腦內(nèi)電極面積越少,“讀腦術(shù)”的正確率就越低。
人類的大腦中,藏著我們的觀點(diǎn)、想法甚至是秘密。相信在不久的未來,科學(xué)家能將“讀腦術(shù)”應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域,讓癱瘓的病人通過意念控制假肢,通過分析控制聲道的腦電波來解碼病人想要表達(dá)的內(nèi)容,造福更多的人!
(責(zé)任編輯 / 高琳? 美術(shù)編輯 /周游)