 如何構建解夢(mèng)機器 “我看到天上好像有一個(gè)青銅雕像一樣的東西，還是那種非常大的青銅雕像?！币粋€(gè)昏昏欲睡的男人正躺在核磁共振成像儀上，他這樣告訴神經(jīng)科研人員。他打瞌睡這段時(shí)間的腦部活動(dòng)已經(jīng)被核磁共振成像儀記錄下來(lái)了?！斑@尊雕像在一個(gè)小山上，在山下有很多的房子、街道和樹(shù)木，就和我們平時(shí)見(jiàn)到的一模一樣?！边@男人繼續說(shuō)道。 就這樣突然叫醒睡夢(mèng)中的人，然后聽(tīng)他們講述這種超現實(shí)主義般的夢(mèng)境，科學(xué)家們通過(guò)這種方法從這名男性志愿者以及其他兩位志愿者那里采集了500多場(chǎng)夢(mèng)境資料，這是日本京都ATR計算神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗室(ATR Computational Neuroscience Laboratories in Kyoto, Japan (http://scim.ag/THorikawa)的科研工作者正在從事的工作。日本的科研人員利用這些夢(mèng)境報告，單單憑借MRI檢測結果就有史以來(lái)第一次成功地預測(解讀)出了夢(mèng)境的內容。雖然日本的科研人員也一再強調他們現在離制造出一臺解夢(mèng)機器還有非常遙遠的距離，但是美國波士頓哈佛大學(xué)醫學(xué)院(Harvard Medical School in Boston)專(zhuān)門(mén)研究夢(mèng)境的神經(jīng)科學(xué)專(zhuān)家Robert Stickgold卻認為這項研究不論是細節還是結果，都是非常漂亮的。 據Stickgold介紹，就在不久以前，只依靠腦部活動(dòng)信號就能解碼一個(gè)人的思維或者夢(mèng)境還是只能在電影《星際迷航》(Star Trek, at best)中才能見(jiàn)到的場(chǎng)景。不過(guò)在近十年時(shí)間里，日本ATR實(shí)驗室的神經(jīng)科學(xué)家Yukiyasu Kamitani卻一直在從事這方面的工作，他的工作主要是建立一套計算機算法來(lái)幫助人們“解夢(mèng)”。Kamitani等人2005年時(shí)就在《自然 神經(jīng)科學(xué)》(Nature Neuroscience)雜志上發(fā)表過(guò)一篇文章，介紹了他們開(kāi)發(fā)的一套計算機程序，使用這套程序就可以將功能核磁共振成像儀(functional magnetic resonance imaging, fMRI)記錄到的腦部活動(dòng)信號和特定的視覺(jué)刺激信號聯(lián)系起來(lái)，有了這套程序就可以準確地預測出志愿者會(huì )盯著(zhù)顯示屏上八個(gè)方向中的哪一個(gè)方向。 Kamitani等人為了檢驗這種方法是不是也可以用來(lái)“窺探”睡夢(mèng)中的人在想什么，最近又招募了3名志愿者進(jìn)行試驗。他們對這3名志愿者進(jìn)行了為期10天的監測，每人每天都要在MRI上躺3個(gè)小時(shí)。由于MRI金屬線(xiàn)圈震動(dòng)而產(chǎn)生的響聲不利于志愿者入睡，所以他們都帶上了頭戴式話(huà)筒，也都能夠安然入睡。在每一個(gè)人迷迷糊糊正要睡去的時(shí)候，Kamitani等人就會(huì )用fMRI對志愿者的腦部活動(dòng)進(jìn)行監測，這種監測主要了解志愿者腦部的血流情況，而血流情況就可以反應腦部的神經(jīng)活動(dòng)狀況。他們還使用腦電圖儀記錄了整個(gè)大腦的腦電活動(dòng)情況。 Kamitani等人并沒(méi)有傻等個(gè)把多小時(shí)，等到志愿者進(jìn)入快速動(dòng)眼睡眠期(rapid eye movement sleep, REM，此時(shí)會(huì )做時(shí)間很長(cháng)，而且常常是稀奇古怪的、敘述性的夢(mèng)，還會(huì )出現短暫的癱瘓)再開(kāi)始監測，他們選擇的是在剛剛入睡的1級睡眠期頻繁出現的幻覺(jué)(hallucinations)作為監測對象。人們在這個(gè)階段時(shí)基本上都不知道自己已經(jīng)睡著(zhù)了。Kamitani補充說(shuō)，這個(gè)階段也就是你想從打鼾的同寢室友手里拿過(guò)遙控器，但是卻被他粗暴拒絕的那個(gè)階段。 據Kamitani介紹，當這3名志愿者習慣了在fMRI上打盹之后，他們就很容易入睡了。大約六七分鐘之后，也就是志愿者開(kāi)始進(jìn)入深度睡眠之后，科研人員就可以在腦電圖上看到一個(gè)活動(dòng)波，這很有可能就是出現幻覺(jué)了。此時(shí)他們會(huì )叫醒志愿者，問(wèn)他們都夢(mèng)見(jiàn)了什么，然后讓他們再度入睡。在對每位志愿者收集了大約200份夢(mèng)境資料之后，Kamitani等人就開(kāi)始對這些資料進(jìn)行整理，找出出現頻率最高的夢(mèng)境圖像，比如“樹(shù)”或者“人”等，并且將這些資料分成了20個(gè)大類(lèi)。比如他們會(huì )將碎冰錐、鑰匙、活塞等都歸入器具類(lèi)。  夢(mèng)境捕捉?？蒲腥藛T通過(guò)叫醒MRI上睡著(zhù)的志愿者搜集了大量的夢(mèng)境景象。 Kamitani等人又設計了一套計算機程序，將志愿者在夢(mèng)境中見(jiàn)到的各種景象與大腦視覺(jué)中樞里的活動(dòng)一一對應起來(lái)，然后他們又從互聯(lián)網(wǎng)上找來(lái)了在夢(mèng)境當中出現過(guò)的各種圖像給這3名志愿者看，同時(shí)用fMRI記錄他們的大腦活動(dòng)。據Kamitani介紹，與能夠區分筆跡上細微差別的筆跡鑒定軟件等其它機器學(xué)習技術(shù)(machine-learning technologies)一樣，這套程序也能夠去除睡眠時(shí)出現的大腦非視覺(jué)活動(dòng)信號，而且很快就學(xué)會(huì )了將影像資料與大腦活動(dòng)一一對應起來(lái)。 然后Kamitani等人用這套新程序對這3名志愿者進(jìn)行了第二輪夢(mèng)境記錄研究，結果這次就可以對夢(mèng)境的內容進(jìn)行預測，準確率達到了60%，這已經(jīng)不是碰巧能夠達到的水平了。 “這可能是有史以來(lái)第一次用大腦活動(dòng)信號對夢(mèng)境內容進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的展示?！?Stickgold這樣評價(jià)道，他認為這項工作簡(jiǎn)直完美得讓人不可思議。他認為這項技術(shù)不僅可以幫助我們發(fā)現自己都夢(mèng)到了什么，還可以幫助我們了解自己忘記了什么，或者沒(méi)有注意到什么。 不過(guò)美國哈佛醫學(xué)院另外一位從事夢(mèng)境研究的精神病學(xué)專(zhuān)家Allan Hobson提醒道，從技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，志愿者在這次研究工作中描述的圖像還不應該被看作是夢(mèng)境。Hobson認為這些圖像只是入睡前的幻覺(jué)，從生理學(xué)的角度來(lái)看，這和快速動(dòng)眼睡眠期出現的典型夢(mèng)境還是有著(zhù)本質(zhì)的區別的。 不過(guò)據本研究的共同作者，ATR的另外一位神經(jīng)科學(xué)家Masako Tamaki介紹，他們也認為REM和1級睡眠非常神秘?！安贿^(guò)它們的差別可能沒(méi)有那么明顯?！?Tamaki希望她們使用的這項技術(shù)可以應用到臨床睡眠研究工作中，給正在經(jīng)歷噩夢(mèng)折磨的人提供幫助。Stickgold說(shuō)道：“最低限度，這項技術(shù)也可以讓我們比較靠譜地了解到人們睡著(zhù)之后都夢(mèng)見(jiàn)了什么。在此之前，一直都沒(méi)有確鑿的證據證明我們不是在醒來(lái)了之后編造的夢(mèng)境故事?！?/font> |
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