美國華盛頓大學研究人員通過植入癲癇病人顳葉的電極陣列,能以接近大腦形成認知的速度破譯其腦電圖信號,并進一步分析神經元對視覺刺激的反應,進而準確判定特定時間段的視覺刺激圖像。
認知物體和腦部神經活動之間的關系,是神經科學中的一個根本問題。華盛頓大學計算科學與工程教授拉杰什?拉奧說:“首先,我們要理解人腦顳葉是如何認知客觀物體的,然后用計算機實時獲得并判定某人正在看的東西!边@項成果可看做是一種臨床上的理論論證,最終目標是構建一種能與癱瘓或中風病人進行溝通的機制。
參與該項研究的志愿者是西雅圖港景醫(yī)療中心的7名癲癇病人,出于治療目的,研究人員在他們的顳葉癲癇病灶位點植入電極,并把各電極連在一起,形成強大的計算軟件,能獲得腦信號的兩種特征屬性:“事件相關電位”和“廣譜變化”。前者可能是圖像剛一出現時,在數十萬個神經元中同時激活時生成的;后者則是對最初信息波生成后的持續(xù)處理。
實驗中,研究人員讓志愿者觀看計算機屏幕,屏幕會隨機閃現人臉圖像、房子圖像和灰色空屏,每幅圖像顯示400毫秒。計算軟件每秒對志愿者的腦信號進行1000次抽樣并數字化處理,提取出特征屬性。軟件還能分析數據,確定電極位置組合、信號類型與志愿者所看圖像的關系。拉奧說:“我們從不同電極部位得到了不同反應,有些對人臉敏感,有些對房子敏感。”
研究人員先用前面2/3的圖像研究志愿者的反應,不斷調整算法,然后用后面1/3的圖像做判定檢驗,他們事先也不知道剩下的圖像是什么。結果表明,他們能判定志愿者什么時間(誤差在20毫秒內)在看什么圖像,準確率達96%。
拉奧說:“過去科學家只能觀察單個神經元,我們的研究則在一個很大的神經元網絡層面,提供了更全面的腦部畫面!
相關論文發(fā)表在《公共科學圖書館?計算生物學》上。
本文來自:逍遙右腦記憶 http://portlandfoamroofing.com/gaozhong/364956.html
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