只用來自功能性磁共振成像(fMRI)的掃描數(shù)據(jù),就能精確地構(gòu)建出一幅人們所看到的人臉圖像。這聽起來像科幻小說,但卻是美國(guó)多家大學(xué)研究人員正在攻克的一個(gè)項(xiàng)目。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《神經(jīng)影像》雜志上。
“這也是讀心術(shù)的一種形式。”論文作者之一、耶魯大學(xué)心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)教授馬文·淳說。
fMRI掃描的精確性越來越高,科學(xué)家已經(jīng)能利用腦掃描數(shù)據(jù)構(gòu)建出一個(gè)人看到的景象,比如,預(yù)測(cè)出受測(cè)者看到的是海濱還是城市,是動(dòng)物還是建筑物。淳說:“但他們只能告訴你看到的是動(dòng)物還是建筑物,卻不能分辨是什么動(dòng)物,或哪幢建筑。這就是精確度的差異。”
據(jù)3月26日(北京時(shí)間)的物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道,淳的學(xué)生阿蘭·科文想知道,能否利用腦活動(dòng)的圖案構(gòu)建出一個(gè)人的臉。這一任務(wù)極為艱巨,因?yàn)槿藗兊拿娌坎町惐冉ㄖ镏g的差異要小多了,而且在腦中形成人臉的過程涉及到許多腦區(qū)。“我們要想出一張臉,牽涉到的細(xì)節(jié)比想出其他事物要細(xì)微得多。”科文說。
在耶魯普羅沃斯特辦公室的資助下,科文和紐約大學(xué)副教授布萊斯·庫爾合作對(duì)6位志愿者進(jìn)行fMRI掃描,構(gòu)建出了300幅不同的人臉圖像,這些圖像經(jīng)過反復(fù)修正,研究人員稱之為“訓(xùn)練”。
他們先用數(shù)據(jù)建了一個(gè)統(tǒng)計(jì)庫,統(tǒng)計(jì)庫能夠描述大腦對(duì)單個(gè)人臉是怎樣反應(yīng)的。然后給6位志愿者觀看幾套新的人臉,同時(shí)用fMRI掃描。研究人員把新獲得的fMRI數(shù)據(jù)輸入原來的統(tǒng)計(jì)庫模型,重建了志愿者所看到的人臉。
科文說,隨著技術(shù)的發(fā)展,重建人臉圖像的精確性也會(huì)越來越高。他預(yù)測(cè),這種方法還可作為一種研究工具,比如研究自閉癥兒童對(duì)人臉的反應(yīng)等。
fMRI的核心是大數(shù)據(jù)分析,原理其實(shí)很簡(jiǎn)單,通過刺激大腦重復(fù)進(jìn)行某種思考、動(dòng)作或回憶,用磁共振成像獲得掃描數(shù)據(jù)來判斷哪些腦區(qū)在這個(gè)過程中有信號(hào)變化,然后用統(tǒng)計(jì)方法找出大腦活動(dòng)的區(qū)域、強(qiáng)度與這些思考、動(dòng)作或回憶的相關(guān)性。因此,對(duì)大腦活動(dòng)區(qū)域的定位越準(zhǔn)確,數(shù)據(jù)庫中的樣本越多,精確性就越高。本項(xiàng)目作為fMRI的一個(gè)拓展應(yīng)用,理論上可行,但要達(dá)到“讀心”的境界,需要掃描精度和樣本數(shù)量有突破性的進(jìn)展,遠(yuǎn)非一日之功。
fMRI的核心是大數(shù)據(jù)分析,原理其實(shí)很簡(jiǎn)單,通過刺激大腦重復(fù)進(jìn)行某種思考、動(dòng)作或回憶,用磁共振成像獲得掃描數(shù)據(jù)來判斷哪些腦區(qū)在這個(gè)過程中有信號(hào)變化,然后用統(tǒng)計(jì)方法找出大腦活動(dòng)的區(qū)域、強(qiáng)度與這些思考、動(dòng)作或回憶的相關(guān)性。因此,對(duì)大腦活動(dòng)區(qū)域的定位越準(zhǔn)確,數(shù)據(jù)庫中的樣本越多,精確性就越高。本項(xiàng)目作為fMRI的一個(gè)拓展應(yīng)用,理論上可行,但要達(dá)到“讀心”的境界,需要掃描精度和樣本數(shù)量有突破性的進(jìn)展,遠(yuǎn)非一日之功。