计算机可以通过人的大脑活动重现看到的场景吗?
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发布时间：2022-05-17 03:43
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时间：2023-09-29 09:25
不管你意识到与否，你都会不断地给大脑提供信息来解释。无论你是在看电影的时候被色彩、动作和声音冲击，还是弯腰去*一只毛茸茸的狗，你的现实都取决于你对周围环境中的零碎信息的解读。
但是人类和动物的大脑是唯一能够以这种方式解释世界的系统吗？计算机能重现一个人的想法吗？
到目前为止，神经科学表明，可以说，一些计算机可以“读懂”我们的思想。尽管这一想法不同于在惊险大片《少数派报告》中可以预测和阻止一个人犯罪意图的虚构读心术，但真正的科学正在越来越接近于回放人类大脑看到的东西。
理解我们的大脑一个神经元接一个神经元如何工作，肯定胜过科幻世界中的猜测。但是要创造出一台如此复杂的计算机，研究人员必须了解人体道器官详细的工作方式。
如今，科学家们使用多种工具设计出一台计算机，它有可能像大脑一样解读世界。首先，功能性磁共振成像（fMRI）设备，或使用大磁铁测量脑内血流和氧气水平的设备，在大多数神经科学研究中发挥着重要作用。用脑电图仪（EEG）测量大脑活动，也给科学家们提供了将放电神经元与特定活动联系起来的机会。但还有一个问题是如何解释数据。计算机工程师已经通过开发高精度的方法来填补这一空白，在计算机屏幕上用三维方式表示大脑活动。统计模型还允许科学家根据先前的数据集推断或预测大脑的反应。
其中一个模型利用神经科学和计算机实时再现人类所看到的东西。
眼见为实——即使是智能电脑
电脑真的能重现你所看到的吗？
在一些实验中，答案是肯定的。例如，通过在看电影的同时记录大脑的活动，科学家可以观察器官对参与者看到某些物体的反应。由加州大学伯克利分校神经科学家杰克·加兰特（JackGallant）领导的一组研究人员创造了一种特殊的计算机，仅通过分析某人的功能磁共振成像数据就可以准确猜测该人正在观看什么。
实验的工作原理是这样的：科学家首先需要了解一个人的大脑对观看各种不同事物的反应，因此他们要求三名参与者在连接到功能性磁共振成像（fMRI）机器上时观看数小时的视频。这些被称为“自然电影”的视频是从互联网上随机抽取的视频片段。当人们观看视频片段时，计算机就建立了一个数据库，用来说明人们的大脑对在屏幕上看到人和物体的反应。
在建立了一个可供参考的数据库之后，研究人员将这些信息作为随后实验的参考。如果你要再现这些记录，你可以把那些物体、颜色和形状拼凑在一起，使部分大脑在功能磁共振成像上亮起来。有了这些知识，就有可能通过单独使用大脑数据来猜测一个人刚刚看到了什么，从而反向工作。
这里是数据库发挥作用的地方。在下一步中，同一个人在连接功能性磁共振成像（fMRI）机器情况下继续观看了视频，但这次参与者和计算机观看的视频，都是以前没有看过的视频。因此，当这个人坐下观看新视频时，电脑将他的大脑反应与其他已经存储在系统中的反应进行了比较。然后，它将以前视频中的计算机像素融合在一起，以重新创建自己对参与者实时所见内容的描述。该系统准确地再现了参与者90%时间观看的基本视频。
想想这个系统的工作方式和学习一门外语是一样的。学习者首先会接触到许多字母、单词和短语。最终，他们会停止看翻译译文，并通过使用他们已经掌握的词汇含义来理解外文的含义。
不过，像人一样“看到”与确定一个人在想什么还相去甚远。在本例中，计算机创建了一个关于一个人正在观看的内容的粗略图像，而不是一个确切的图像。此外，现在还不可能知道观看某物会给人什么感觉，或者它是否会唤起其他记忆或感觉。
读心术：真正的科学胜过科幻
作为黑匣子的大脑，一直是科学家们长期研究的对象，特别是在过去150年里。自从19世纪90年代科学家发现大脑活动可以通过血液流动来测量以来，一系列的研究为我们对脑活动的局部化或将某些活动和情感与大脑区域联系起来的知识做出了贡献。
但是，要开发出能够解释大脑所见的高科技计算机需要做大量的工作。
研究人员研究了包括啮齿动物和灵长类动物在内的非人类哺乳动物的神经元是如何工作的。计算机建模和工程也帮助科学家开发出预测趋势的方法，并将大脑的反应转化为可用的数据。
先前的功能磁共振成像研究已经显示了大脑的神经细胞对看到物体和人的反应。其他的实验则研究了器官对有色刺激的反应，甚至是对包括名词和动词在内的可视词类的反应。
其他“读心术”计算机依靠脑电图（EEG）技术，其中附在人头皮上的电极可以拾取大脑内部的微弱活动。在某些情况下，使用计算机进行的EEG实验已经找到了让人们仅靠大脑控制计算机的方法。因健康状况导致说话或移动困难的患者，可以从这些发展中受益。
然后，有一种计算机被编程来获取人类的社交线索。在一般意义上，这些机器人通过分析人的肢体语言或声音，再现人可能看到或思考的东西。
随着时间的推移，计算机重建人类大脑内部工作的能力可能会变得更加精细。但总的来说，你的1.3公斤器官在很大程度上仍然是自然界最大的谜团之一。
