解碼器使用 fMRI 大腦掃描來重建人類思想

德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員開發(fā)了一種解碼器，該解碼器使用來自 fMRI 掃描的信息來重建人類思想。Jerry Tang、Anda LeBel、Shailee Jain 和 Alexander Huth 發(fā)表了一篇論文，描述了他們在預(yù)印本服務(wù)器 bioRxiv 上的工作。

先前創(chuàng)造可以監(jiān)測腦電波并對其進(jìn)行解碼以重建人的思想的技術(shù)的努力都包括放置在愿意患者的大腦中的探針。雖然這種技術(shù)已被證明對研究工作有用，但它在其他應(yīng)用中并不實用，例如幫助失去說話能力的人。在這項新的努力中，研究人員通過將有關(guān)讀取和解釋腦電波的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于從 fMRI 掃描獲得的數(shù)據(jù)，擴(kuò)展了先前研究的工作。

認(rèn)識到嘗試使用 fMRI 將腦電波重建為單個單詞是不切實際的，研究人員設(shè)計了一種解碼設(shè)備，旨在全面了解大腦中發(fā)生的事情，而不是逐字解碼。他們構(gòu)建的解碼器是一種計算機(jī)算法，可以接受 fMRI 數(shù)據(jù)并返回描述一般思想的段落。為了訓(xùn)練他們的算法，研究人員讓兩名男性和一名女性躺在 fMRI 機(jī)器上，同時聽播客和人們講故事的錄音。

隨著時間的推移，每個志愿者都聽了 16 個小時的錄音，涵蓋了廣泛的主題。解碼器算法分析來自 fMRI 機(jī)器的數(shù)據(jù)，處理給出的數(shù)據(jù)，并使用它學(xué)到的知識來生成代表文本想法的預(yù)測器。然后，該團(tuán)隊使用解碼器做出的預(yù)測(猜測)來嘗試根據(jù)新的 fMRI 數(shù)據(jù)集重建受試者腦海中發(fā)生的事情。為了創(chuàng)建準(zhǔn)確性度量，他們開發(fā)了一個評分系統(tǒng)，并使用它來衡量解碼器生成的文本與最初生成的 fMRI 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。研究人員將他們的解碼器描述為在匹配腦電波活動和原始故事內(nèi)容方面“非常好”。

研究人員還指出，他們的技術(shù)不能在未經(jīng)他們知情或同意的情況下被用于讀取一個人的思想，因為必須首先使用來自思想將被解碼的人的 fMRI 數(shù)據(jù)來訓(xùn)練解碼器。

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