未來都是學霸？腦電圖『EEG』技術能幫助我們的大腦讀數理解！

現在，神經科學家已經確定了一種檢測大腦信號的方法，這種方法可以在一個人真正理解語言的時候發出信號。

將來每人頭上戴一個都是聰明人~

如果你戴著一頂裝有有線電極的無邊便帽，它能監測大腦活動，並能評估你的理解力，你可能很難理解這一點。（上圖）

這項應用機器學習的技術，代表了使用相對便宜的腦電圖（EEG）技術的一個進步，該技術（想想頭盔配備有線電極）來監測腦電活動和評估理解能力。這種方法可以為嬰兒的語言發展提供一個敏感的測量方法，並能在患者中包括那些處於減少意識狀態的患者中進行理解。

「演講真的很神奇，但我們已經習慣了，我們的大腦非常善於理解一連串的辭彙，我們經常把它視為理所當然，」羅切斯特大學和都柏林聖三一學院（的生物醫學工程與神經科學副教授埃德蒙·萊勒說。萊勒教授於2018年3月在《當代生物學》雜誌上發表了這項研究。他指出，大多數說話者的舌頭會以令人印象深刻的速度滾動，每分鐘大約120到200個單詞。我們的大腦在保持警覺的時候，幾乎沒有什麼問題，把聲音當作音節、單詞、段落和意義來解釋。

這技術超級吊啊~（網路圖）

為了檢測我們對演講的理解程度，萊勒教授和他的同事，包括研究生和第一作者米迦勒·布羅德里克，第一個應用機器學習了美國前總統奧·巴·馬的有聲書錄音和演講，以評估關鍵時刻的理解。萊勒教授說：「機器學習最終為每個單詞產生了一個龐大的數字矢量。」「一個數字高的詞有很大的意義，應該引起更強烈的腦電圖反應。」他說，機器學習的讀數與聽相同錄音的人的腦電圖讀數一致。大腦電荷的峰值對應於關鍵時刻的理解。

為了進一步測試電信號的峰值與人們的聽力一致，研究小組在聽力受損的其他情況下進行了腦電圖（EEG）讀數。在其中一種情況下，背景噪音使聽者感到困難，而聽者的大腦信號顯示出較弱的反應（當聽者也能看到說話者的視頻時，理解能力得到了提高）。在另一個實驗中，聽者的注意力被另一個敘述者在同一時間講述另一個故事的聲音所迷惑。布羅德里克解釋說：「這模擬了一個真實世界的環境，你在一個嘈雜的房間里，你必須把注意力集中在一個說話人身上，而忽略了你周圍其他人的聲音。」在這種嘈雜的類似條狀場場景中，受試者的腦電圖也顯示了他們的理解能力下降。

最後，團隊播放了錄音磁帶。布羅德里克說，在這些測試中，大腦的反應「消失了」，因為這些聲音顯然對聽者毫無意義。

使用腦電圖（EEG）檢測理解的實踐並不新鮮。自上世紀80年代初以來，研究人員在人們聽到一系列意想不到的單詞時，就會發現腦電波的峰值。所謂的N400響應通常在聽到不一致的詞後大約400毫秒。萊勒教授說，問題在於解釋N400信號的含義。

「你給人們一個像『牙醫告訴我刷我的樹』這樣的句子，它有這種奇怪的侵犯行為，所以你的大腦會做出反應。」人們仍在爭論這種反應可能意味著什麼，」萊勒教授說。「我們的不同之處在於，它是建立在對每個詞在上下文中的意義的評估之上的。」因此，它可以讓我們更好地理解語言處理的不同方面。

雖然萊勒教授承認他們的模型可以改進，但他建議腦電圖（EEG）測試，比核磁共振成像（MRIs）更便宜，更方便，能找到一些有用的應用程序。如果父母對孩子的發展感到擔憂，他們甚至可以要求孩子在18個月大的時候就開始學習語言。萊勒教授說，在這個階段，腦電圖（EEG）讀數應該是一些基本的語言理解的信號。如果他們不這樣做，這可能是語言問題的一個早期跡象，否則在以後的年齡可能不會被診斷出來。

這項測試還可以提供一種廉價的方法來評估患者在明顯的植物人狀態。萊勒教授說，它可以像把電極接到病人身上一樣簡單，讓他們聽一小時的有聲書，然後進行分析。英國心理學家達米安·克魯斯，伯明翰大學的研究人員分析了意識不強的人的大腦功能，稱該團隊的方法「非常有希望」，並補充說，類似的方法可以「為家庭和護理人員提供重要信息」。

這技術就是人類的福音~（網路圖）

展望未來，萊勒教授甚至設想開發可穿戴腦電圖（EEG）測試設備，可以即時理解可能的選擇。好比說，一個士兵在戰場上，或者一個飛行員在一個繁忙的領空上不僅是能聽到指令，如果那裡有信號的話，那麼你就知道怎麼理解，接下來去做選擇了。

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