化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
撫生試劑-日科學(xué)家核磁共振解碼夢境 準(zhǔn)確率達(dá)60%
閱讀：197 發(fā)布時間：2014-1-3日科學(xué)家核磁共振解碼夢境 準(zhǔn)確率達(dá)60%
一個日本神經(jīng)科學(xué)家小組日前成功地使用大腦掃描設(shè)備讀出人們夢境中的內(nèi)容。
日本京都ATR計算神經(jīng)科學(xué)研究所科學(xué)家神谷之康和他的同事們使用功能磁共振成像(FMRI)對三名睡眠中的受試者腦部進(jìn)行掃描觀察，并同時記錄下他們的腦電波信號。
當(dāng)觀察到受試者的腦電波正處于夢境的早期睡眠特征時，研究人員便將受試者喚醒并詢問他們剛才夢到的是什么情景，隨后便讓他們繼續(xù)入睡。這種測試的進(jìn)行期間有3個小時的間隔，并采用不同的方式，針對不同的受試者重復(fù)進(jìn)行7~10次。
在每次間隔期間，受試者每小時會被喚醒10次。每一位受試者都報告他們大約每小時內(nèi)都會出現(xiàn)大約6~7次夢境，這樣每一位受試者身上都會記錄到大約200次夢境事件。
大多數(shù)夢境所反映的是日常的生活。如一位受試者表示：“我夢到我在一家面包店里。我買了東西然后走到外面的大街上，那里有一個人正在拍照。”另一位受試者敘述說：“我看見一座巨大的銅質(zhì)雕像，在一座小山坡上。在山腳下有小屋子，街道，還有樹林。”也有一部分受試者的夢境中包含了一些不同尋常的內(nèi)容，比如遇見一位電影明星，或是夢見自己置身于一座錄音棚之中。
神谷之康和同事們使用普林斯頓大學(xué)開發(fā)的語料數(shù)據(jù)庫WordNet來提取受試者陳述報告中的語言特征，并將其劃分為20個類別，如“車”，“男性”，“女性”以及“計算機”等，這些文字都是在受試者的陳述中出現(xiàn)頻率zui高的。隨后研究組使用對應(yīng)于這些文字的圖片，讓受試者去觀看這些圖片并同時掃描并記錄他們的大腦活動情況，zui后將這些數(shù)據(jù)與此前在進(jìn)行睡眠實驗中喚醒受試者時記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。令人驚奇的是，計算機能夠識別夢境中60%左右的圖像。
研究人員對受試者大腦的V1，V2 和 V3區(qū)域的活動情況進(jìn)行了分析，這些大腦區(qū)域負(fù)責(zé)視覺圖像處理的zui早期階段，并負(fù)責(zé)對視覺畫面的基本解碼，如對比以及邊界的對齊等等。研究人員也對大腦中負(fù)責(zé)更別圖像處理的區(qū)域進(jìn)行了觀察，如大腦中負(fù)責(zé)目標(biāo)認(rèn)知的區(qū)域，等等。
在2008年，神谷之康和他的同事們曾經(jīng)報告稱他們可以解碼并重建受試者大腦區(qū)域活動所代表了視覺情景。而現(xiàn)在，他們已經(jīng)更進(jìn)一步，實現(xiàn)了對大腦更功能區(qū)域活動的識別，也因此幾乎能地預(yù)測受試者夢境中呈現(xiàn)的內(nèi)容。
神谷之康表示：“我們建立了一套模型，用以預(yù)測每一類別的內(nèi)容是否會在夢境中呈現(xiàn)。通過對喚醒受試者之前9秒鐘其大腦活動的分析，我們可以判斷這個人剛才是否正在做夢，準(zhǔn)確性達(dá)到75%~80%。”
他也表示這樣的實驗并非對受試者夢境畫面結(jié)構(gòu)的考察。他說：“我們所關(guān)注的是夢境的意義，但是我仍然認(rèn)為有可能從中提取出結(jié)構(gòu)特征，如形狀和對比，正如我們在2008年時所做的那樣。”
他們所作的這項工作于去年在美國新奧爾良召開的神經(jīng)科學(xué)學(xué)會年會上做了報告，并于近期發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。在這篇文章中，研究組指出人類大腦中負(fù)責(zé)較別視覺處理的區(qū)域，其針對夢境和視覺感知所產(chǎn)生的神經(jīng)反應(yīng)是相似的。
美國加州大學(xué)伯克利分?？茖W(xué)家杰克·格朗特(Jack Gallant)表示：“這是一項有趣的工作，令人興奮。相比低級區(qū)域，從更別的大腦區(qū)域進(jìn)行解譯可以更加地重構(gòu)夢境，這一事實說明引發(fā)夢境的大腦活動中牽涉到一些與視覺想象有關(guān)的腦部區(qū)域。”他說：“另外，由于對夢境的解譯在受試者被喚醒*幾秒鐘時zui為，這一點也似乎可以證明我們醒來后回想自己剛剛經(jīng)歷的夢境，這是一種短時記憶。”
神谷之康和同事們目前正致力于對處于快速眼動階段(REM)的深度睡眠者實施同樣的研究，這一階段一般也被認(rèn)為與當(dāng)事人正處于夢境有關(guān)。他說：“這一階段的研究將更具挑戰(zhàn)性，因為我們必須至少等待一小時以上才能等到受試者進(jìn)入快速眼動階段的睡眠狀態(tài)。我并不了解很多有關(guān)夢境的作用的理論，我比較了解夢境的內(nèi)容，以及這些夢境內(nèi)容是如何與大腦中的不同區(qū)域相互關(guān)聯(lián)的，這種關(guān)聯(lián)性將幫助我們更好地理解夢境。”