【尖端影像】现实版盗梦空间:新技术看穿你的想法

可怕!科学家首次使用快速功能磁共振成像(fMRI)技术成功显示了人的大脑活动,可以轻易看穿人类的想法。


通过提高fMRI的扫描速度,美国生物医学影像及生物工程研究所(NIBIB)资助的研究人员可以快速追踪人思考时瞬间的大脑活动。fMRI可以检测血氧含量的改变,过去人们认为它速度太慢以至于无法检测大脑高速运转时神经系统的细微活动。这项使用fMRI检测脑振动波的新发现使人们向着神经科学的中心目标(显示负责人类认知功能如知觉、注意力及意识等的大脑网络)迈了一大步。


444444444444 (1).jpg


“总统脑科学计划的一个重要目标就是将神经科学推进到一种我们可以非侵入性绘制并追踪神经网络的地步,”NIBIB项目中负责磁共振成像的主任Guoying Liu博士解释道。“这项工作表明fMRI具有绘制人体健康及神经疾病相关神经网络的潜力,这对整个美国及世界卫生问题至关重要。”


当血液流向大脑正在工作的部分时,fMRI可以检测到局部氧含量的增加。这项技术可以指导确定大脑中控制视觉、听觉或触觉的部位。但是传统的fMRI只有在血液流向大脑工作区域数秒后才能发挥作用检测到信号,因此传统观点认为鉴定出大脑对持续大刺激做出反应的部位是fMRI的极限,如鉴定出对30s的强光刺激做出反应的大脑区域。


这项研究的资深作者Jonahan R. Polimeni博士及其在哈佛大学Athinoula Martinos中心研究生物医学成像的同事将几种技术结合在一起,应用快速fMRI追踪控制人类思考过程的神经网络,结果发现他们可以检测到快大脑快速活动导致的血液氧信号的振荡。这项突破性成果近日发表在《美国科学院院刊》上。


研究人员使用fMRI研究志愿者观察一种快速振动的棋盘变化时的大脑活动,当他们看棋盘时,快速fMRI可以检测到他们大脑视觉皮层血流量细微而快速的振动。


55a35c5b498e4b57cd47223c.JPG


“这种变化的棋盘是一种更接近自然的刺激,因为它的变化时间与人进行正常思考时神经振动的时间相似,”Polimeni解释道。“这种神经振动允许大脑明白眼睛看到的事物--变化的棋盘,而fMRI可以检测到这种神经波动,这些细微的波动在传统fMRI上完全检测不到。这个令人兴奋的结果可能开启了一个全新的世界:你可以使用快速fMRI观察人类思考过程中神经网络的波动。”


论文的第一作者Laura D. Lewis博士就提出了这样的一种可能性:“现在这项技术给了我们一种新手段,也许可以用于获得人睡觉及大脑状态发生如麻醉或幻觉等动态变化时更细节的大脑活动信息。”


Polimeni认为:“人们一直认为fMRI具有发挥类似功能的潜力,认知神经学的发展离不开大脑活动模式的成像,而这些活动模式总是快速地发生变化,这些变化依赖于我们的个人经验。因此当我们看到我们的工作对实现这个目标做出重要贡献时我们感到非常兴奋。”以上资源来源网络,版权归原作者所有)


【收集整理:柳辰飞】

【后期编辑:阮婷】

【核对校稿:何浩天】