「讀腦術」實現 未來夢境和幻覺也能回看了

我們常感慨相機難以忠實再現眼睛所看到的景象，肉眼自動適應和調整的能力迅速，現代科技水平的相機難以匹敵。一些科學家們另闢蹊徑，想要直接讀取人類的大腦信號，還原出人眼看到的視覺場景。

功能性磁共振成像（fMRI）就能提供視覺信息，通過數學模型解碼可以重現視覺場景。但這種信號紛亂龐雜、相互影響，分析計算成本太大，重現的結果也並不理想。

最近，中科院自動化研究所的何暉光團隊提出了一種新的分析技術，用人工智慧更精確地讀懂大腦的信號，論文發布在arXiv。

論文的第一作者是自動化所類腦智能研究中心的博士生杜長德。他與同事讓受試者看著簡單的數字和字母，並掃描得到視覺皮層的fMRI 信號。他們得到了1800 份信號與原始圖像，接下來就是尋找二者之間的相關關係。

他們採取的方法是深度學習，用90% 的數據訓練神經網路，剩下的數據作為測試，讓神經網路重現出原始圖像。在訓練的過程中，神經網路學到了如何從紛繁的信號中選擇需要的數據，並找到數據間的關聯，將有用的信息與雜訊區分開來。

這種新方法被稱為多視圖生成式模型，它建立了外部刺激到大腦信號等雙向關係，可以從大腦信號重建圖像，也可以從視覺圖像推斷出大腦信號。

第一行是原始圖像，最後一行是新方法重現的圖像，中間是其它方法的重現結果。圖片為論文配圖。

大量的實驗結果顯示，與其它方法相比，新方法視覺圖像重建效果良好。但目前重現的僅僅是簡單的字母或數字而已。論文中提到，下一步的分析將針對更複雜的場景，甚至是動態的圖像重建，這也意味著甚至可以重現夢境。此外，這個方法也可以應用於聲音、觸覺等其他信號的分析。

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