我們離大腦發簡訊更近了

科學家們可以讀取鳥兒大腦信息，並預測它們的下一首奏鳴曲。

今年，矽谷的企業家們為自己設定了一個大膽的新目標:創造一種大腦閱讀設備，讓人們可以輕鬆地用他們的思想發送文本。

今年4月份，Elon Musk宣布了一家名為Neuralink的秘密新型腦介面公司。幾天後，Facebook首席執行官馬克·扎克伯格（Mark Zuckerberg）宣布：「直接的大腦介面」最終將讓您與您的心靈溝通。「該公司表示，有60名工程師在解決這個問題。

這是一個雄心勃勃的追求，我們有理由認為它不會在短期內發生。不過，至少對於鳥兒斑胸草雀來說，這個夢想離現實越來越近了。

斑胸草雀

這得益於Timothy Gentner和他在加州大學聖地亞哥分校的學生們的出色的工作，他們建立了一個大腦到鳥兒啾鳴的介面，可以算出鳥兒將要唱出的那首歌並提前一小段時間唱出來。

科學家們在bioRxiv網站上發表的一份新報告中稱:「我們直接從神經活動中解碼出了逼真的人造鳥鳴。」該團隊還包括阿根廷的鳥鳴專家Ezequiel Arneodo，他稱該系統是「神經活動中複雜且自然的交流信號解碼器」的首個原型。研究人員說，類似的方法可能會推動人類思想到文本介面的進步。

科學家們說，他們可以直接從大腦活動中預測出雀類的鳴叫聲

鳴鳥的大腦不算太大。但它的發音與人類的語言相似，因此使得這些鳥成為研究記憶與認知的科學家們的最愛。

他們的歌曲很複雜，就像人類語言一樣。他們是學來的。斑胸草雀從一隻老鳥身上學會了叫聲。

美國國立衛生研究院研究員Makoto Fukushima，用大腦介面研究了猴子簡單的咕嚕聲和咕咕地叫聲。他說，鳥鳴聲的範圍更加豐富，這就是為什麼新研究結果對人類語言的應用具有重要意義的原因。

目前人類嘗試的腦機介面主要是追蹤反映一個人想像的手臂動作的神經信號，效果是可以移動機器人或指引游標，以緩慢地啄出字母。因此，頭盔或大腦植入物可以毫不費力地獲取你想要說的內容，這一想法還遠未實現。

但正如新研究顯示的那樣，這並非是完全不可能的。加州大學聖地亞哥分校的研究小組用硅電極對清醒的鳥兒大腦神經元的電顫進行了測量，這些神經元在大腦中被稱為感測器-運動核，在那裡，產生了「形成學習之歌的指令」。

這個實驗使用了一種機器學習的神經網路軟體，研究人員對包括神經激發的模式、實際的歌曲進入程序、及其停止、啟動和變化頻率都進行了研究。這個想法的目的是訓練軟體在稱為「神經元到歌曲的譜映射」中進行自動匹配。

該團隊的主要創新是通過整合雀類如何製造噪音的物理模型來簡化「大腦到啾啾」的翻譯。鳥不像人那樣有聲帶;取而代之的是，他們通過喉嚨里的一個叫做syrinx的振動表面拍出空氣。

最後的結果，作者們說:「我們直接從神經活動中解碼了逼真的人造鳥鳴。在他們的報告中，研究小組說，在鳥兒鳴叫30毫秒之前 ，他們能夠預測鳥兒接下來會唱什麼。

你可以在下面的音頻中聽到結果，需要記得的是，斑胸草雀不是夜鶯。這首歌更像是一曲斷斷續續的嘎嘎叫聲。（註：無法插入MP3音樂）

鳴鳥已經成為一種重要的研究模式。在埃隆馬斯克的Neuralink公司中，鳥類科學家是首批關鍵的僱員之一。而UCSD專註於檢測語言背後的肌肉運動技巧也可能是一個關鍵的發展。

Facebook表示，希望人們能夠以每分鐘100字的形式直接從他們的大腦中輸入信息，在他們想要的時候私下發送文本信息。當你在說話時，一種能夠讀懂你的大腦發出的指令的設備(無聲的語音)可能比讀「思想」的東西要現實得多。

Gentner和他的團隊希望他們的雀鳥實驗能讓這一想法成為可能。他們寫道：「我們已經通過動物模型為人類語言展示了一個複雜的通信信號[腦機介面]。 他們還補充說：「我們的方法也為生物醫學語言—— 假肢設備提供了有價值的證明。

換句話說，我們離大腦發簡訊更近了。

原創編譯：梓色揚光

來源：technologyreview

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