读取脑中所想:真实与想象有何区别?

作者: Press Office

来源: 神经现实

发布日期: 2022-05-30 21:32:17

日本大阪大学的研究者们发现,通过大脑的波形可以判断人们脑中在想什么,即使他们所想和肉眼所看到的图像并不一样。研究结果表明,想象图像时的皮层脑电图读出与实际图像产生的读数不同,且即时反馈能改善读数,使区别更加明显。这项技术有望为严重瘫痪患者开发交流设备。

常言道,一图胜千言。最近,来自日本的研究者们发现,即使是想象中的图片也能传递大量信息。在一项2022年3月发表于《生物学-通讯》期刊的研究中,大阪大学的研究者们发现:我们可以通过大脑的波形来判断人们脑中在想什么,即使他们所想和肉眼所看到的图像并不一样。无论是与朋友聊天、看电影,还是欣赏日落,当我们在现实中看到各种图像时,这些视觉信息在大脑中能被皮层脑电图(ECoG)的技术探测到。

皮层脑电图能探测到大脑中的电活动模式。这些模式并非一成不变——它会因我们当时在想象或注意的事物而改变。

“众所周知,注意力能调节我们感知到的图像的神经表征。”该研究的主要作者福间良平(Ryohei Fukuma)说:“然而,我们不知道想象不同的画面是否也能改变这些表征。

”为了验证这一点,该研究的作者们开发了一项新技术:对大脑中已经植入电极的癫痫患者被试,他们记录被试想象图像时的皮层脑电图,并实时向被试展示通过解码脑电图而读出的图像。被试需要在脑海中描绘代表“风景”、“人脸”或“单词”的不同图像(例如,在观看各种类型的图像时想象人脸)来控制自己的脑电图读出图像。

“结果阐明了人们在‘观看’或‘想象’图像时大脑活动的关系。”该研究的负责人柳泽拓文(Takufumi Yanagisawa)解释道,“想象图像时的皮层脑电图读出与患者观看的实际图像产生的读数不同。并且,当患者收到即时反馈时,读数还会改善,区别变得更加明显。”要清晰地区分想象和实际看到的图像所需的时间可能是不同的(例如想象“单词”和“风景”),这可能是因为参与想象不同概念的大脑区域不同。

Fukuma说:“我们的研究结果表明,通过这一技术,观测者能够推断出由被试者的脑中意象所控制的读出图像。”鉴于这项新技术能够准确地显示被试者脑中的图像,类似的方法可以用来为严重瘫痪患者(如肌萎缩侧索硬化症患者)开发交流设备。部分这类患者已经在使用相似但基于运动控制的设备。然而,运动控制比视觉皮层活动退化得更快,因此基于想象的设备可能有非常高的价值。

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