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“记忆面包”真的存在?科学家发现AI可激发大脑潜能

来源:网络整理编辑:无忧网2018-02-12 09:31点击:

说到“黑匣子”,人类大脑可能是其中最难解的。无数科学家感叹,它的机理太过复杂,以至于我们无法窥见其中的门道。幸运的是,虽然仅靠自己我们无法解开这个谜团,但加上机器的力量,结果却可能有所不同。在最新一期的《自然通信》杂志上,宾夕法尼亚大学心理学家Michael Kahana领导的研究团队指出,众所周知的“黑匣子”——机器学习算法,可以解码并增强人类的记忆力。具体如何实现呢?答案是对大脑发送精准实时的电脉冲。

“记忆面包”真的存在?科学家发现AI可激发大脑潜能

也就是说,研究人员准备用一个“黑匣子”来解锁另一个“黑匣子”的巨大潜能。这种做法给人的感觉非常复杂:一方面,对于一个不可思议的难题来说,这不失为一种解决方法;但另一方面,又让人觉得不安,因为这听起来就像一个类似“天启”的科幻恐怖片的开端。

测量大脑的最佳方法当然是直接深入颅内,但大众和相关机构审查委员会,不会允许有人打着科学的旗号开启别人的头骨。因此,Kahana团队和25个癫痫患者合作,在他们每个人的大脑中植入了100-200个电极,以监测和癫痫相关的大脑放电。通过这些电极,Kahana团队还记录了跟记忆任务相关的大脑活动。

“记忆面包”真的存在?科学家发现AI可激发大脑潜能

机器学习算法学会了关联电极信号和患者记住单词的可能性

Kahana团队首先了解了大脑熟记内容时的状态。当患者阅读并尝试记住一张列表中的单词时,他们每秒钟从每个电极收集了数千次电压测量数据。随后,他们又对患者的回忆过程进行了测量,以确定哪些大脑活动分别对应着记住和忘记单词。

Kahana团队将上述测量重复进行了数次。在对每个患者测量了2-3次后,他们收集到了足够多的数据用于算法训练。这些算法可以依据单个患者的大脑电极活性,预测他可能记住了哪些单词。

这项研究的关键在于,电极不仅能读取神经的活动,也能对它施加刺激。研究人员尝试着通过刺激大脑来改善(Kahana团队称之为“拯救”)实时记忆能力。受试者每隔几秒钟会看到一个新的单词,算法则根据大脑信号判断他是否能够记住这些单词。Kahana说道:“这是一个闭环系统,我们可以记录受试者的大脑状态,分析它是否能记住眼前的事物,如果不能就对它施加刺激,整个过程只需要几百毫秒。”

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