神经科学家使用脑部扫描解码人们的思想

就像邓布利多的魔杖一样，扫描可以直接从一个人的大脑中拉出一长串的故事——但前提是那个人合作。5月1日在《自然神经科学》(NatureNeuroscience)

中描述的这种“读心术”壮举，要在复杂的实验室之外使用，还有很长的路要走。但结果最终可能会导致无缝设备的出现，帮助那些不能说话或以其他方式轻松交流的人。该研究还引发了对不受欢迎的神经窃听(SN:2/11/21)的隐私担忧。

“我觉得这很有趣，”加州大学伯克利分校的神经工程师GopalaAnumanchipalli说，他没有参与这项研究。“就像，'哇，现在我们已经到了，'”他说。“我很高兴看到这个。”

与最近显示出前景的植入设备相反，新系统不需要手术(SN：11/15/22)。与其他外部方法不同，它会生成连续的单词流，而不是具有更受限制的词汇表。

在这项新研究中，三个人每人躺在一台笨重的MRI机器内至少16小时。他们听故事，主要来自TheMoth播客，同时功能性MRI扫描检测到大脑血流的变化。这些变化是大脑活动的代表，尽管测量缓慢且不完善。

有了这些神经数据，德克萨斯大学奥斯汀分校的计算神经科学家AlexanderHuth和JerryTang及其同事能够将大脑活动模式与某些词语和想法相匹配。该方法依赖于使用GPT构建的语言模型，GPT是启用当今AI聊天机器人的先驱之一(SN:4/12/23)。

一旦研究人员知道哪些大脑活动模式与故事中的单词相匹配，团队就可以逆向工作，使用大脑模式来预测新单词和想法。这个过程以迭代的方式慢慢进行。解码器对单词出现在前一个单词之后的可能性进行排序，然后使用大脑活动模式来帮助选出一个赢家，并最终确定一个想法的要点。

“它绝对不能一字不漏，”Huth说。逐字错误率实际上相当高，在92%到94%之间。“但这并不能说明它是如何解释事物的，”他说。“它得到了想法。”例如，当有人听到“我还没有驾照”时，解码器会吐出“她甚至还没有开始学开车。”

这样的反应清楚地表明解码器在处理代词时遇到困难，尽管研究人员不知道原因。“它不知道谁在对谁做什么，”Huth在4月27日的新闻发布会上说。

解码器还可以在两种不同的场景下粗略地再现人们大脑中的故事：当人们默默地对自己讲述一个排练过的故事时，以及当他们观看无声电影时。Huth说，这些情况可以被解码这一事实令人兴奋，因为“这意味着我们用这个解码器得到的不是低级语言的东西。”相反，“我们正在了解事情的想法。”

使用计算模型和大脑扫描，科学家们可以解码人们在听演讲、看电影或想象讲故事时大脑中的想法

“这项研究非常令人印象深刻，它让我们瞥见了未来可能发生的事情，”加州理工学院的计算神经科学家SarahWandelt说，她没有参与这项研究。

大脑解码的快速发展可以激发对心理隐私的讨论，这是研究人员在新研究中解决的问题。“我们知道这可能会令人毛骨悚然，”Huth说。“我们可以将人们放入扫描仪并读出他们在想什么，这很奇怪。”

但该团队发现，这种新方法并不是万能的：每个解码器都非常个性化，并且只为大脑数据帮助构建它的人工作。更重要的是，一个人必须自愿配合解码器识别想法。如果一个人没有注意音频故事，解码器就无法从大脑信号中提取该故事。参与者可以通过简单地忽略故事并思考动物、做数学题或专注于不同的故事来阻止窃听。

“我很高兴这些实验是为了了解隐私而进行的，”Anumanchipalli说。“我认为我们应该注意，因为事后很难回过头来暂停研究。”