美科學家研發大腦成像技術，或能解讀複雜思想

該程序可測定每個大腦系統的活躍程度，從而判斷出受試者正在思考什麼類型的問題。

圖為「The witness shouted during the trial」（證人在庭審中叫喊起來）這句話對應的大腦激活規律，上圖為預測結果，下圖為實際觀察結果，兩者頗為相似。

圖為A、B兩個句子的語義特徵，上排為預測結果，下排為實際觀察結果。模型預測的大腦激活規律與實際規律有一定相似之處。

圖為C、D兩個句子的語義特徵，上排為預測結果，下排為實際觀察結果。模型預測的大腦激活規律與實際規律有一定相似之處。

新浪科技訊 北京時間6月28日消息，卡耐基梅隆大學的研究人員研發了一種大腦成像技術，能夠識別出複雜的思想。該技術說明，複雜的思想由大腦的各個分支系統形成，且並非以語言為基礎，該研究提供的新證據顯示，每個人大腦的概念表達方式均相同，不因語言不同而改變。

這項研究由卡耐基梅隆大學心理學教授馬塞爾·加斯特（Marcel Just）領導。研究顯示，在處理「The witness shouted during the trial」（證人在庭審中叫喊起來）這句話時，大腦採用了由42個「含義單元」（meaning components，又稱「語義特徵」（semantic features））構成的「字母表」，其中包含角色、規模、社交互動和身體活動等特徵。每種信息都由不同的大腦系統進行處理。該程序可測定每個大腦系統的活躍程度，從而判斷出受試者正在思考什麼類型的問題。

「人腦的重要優勢之一便是能夠將單個概念整合為複雜思維，不僅能想到『香蕉』，還能想到『我喜歡在晚上和朋友們一起吃香蕉』。」加斯特博士說道，「我們終於找到了利用功能性磁共振成像（fMRI）信號識別複雜思想的方法。我們發現思維和大腦激活規律之間存在聯繫，並以此獲悉思維究竟為何物組成。」此前由加斯特博士及其團隊開展的研究顯示，大腦在想到熟悉的事物時（如香蕉或鎚子），對應的激活規律便涉及我們用來和這些物體打交道的大腦系統。

研究人員招募了七名成年受試者，讓他們思索239個不同的句子，並用計算機模型評估大腦的激活規律與每個句子的「含義單元」之間的關聯。通過這種方式，該程序成功解讀出了第240個句子的「含義單元」。接著，研究人員對這240個句子的順序進行調換，輪流將某個句子剔除、作為最後的測試句，這個過程名叫交叉檢驗（cross-validation）。最終，該程序能以87%的準確度、成功預測出第240個句子的含義單元，雖然它從未接觸過對應的大腦激活規律，該模型還能反向運行，在僅知道某個句子的「含義單元」的情況下，預測出相應的大腦激活規律。

「我們的方法克服了功能性磁共振成像技術的局限，可將時間相近的大腦活動釋放的信號融合在一起，如閱讀句子中相繼出現的兩個單詞等。這使得我們首次能解讀出包含多個概念在內的複雜思想。接下來，我們也許將致力於解讀受試者思考的主題，如判斷TA是在思考地質學還是玩滑板。我們正努力繪製人腦中各類知識的思維圖譜。」（新浪科技）

圖1：圖為「The witness shouted during the trial」（證人在庭審中叫喊起來）這句話對應的大腦激活規律，上圖為預測結果，下圖為實際觀察結果，兩者頗為相似。

圖2：圖為A、B兩個句子的語義特徵，上排為預測結果，下排為實際觀察結果。模型預測的大腦激活規律與實際規律有一定相似之處。

圖3：該程序可測定每個大腦系統的活躍程度，從而判斷出受試者正在思考什麼類型的問題。

圖4：圖為C、D兩個句子的語義特徵，上排為預測結果，下排為實際觀察結果。模型預測的大腦激活規律與實際規律有一定相似之處。

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