取消
 NMSBA徽标子

计算机可以读取大脑的来信

卡拉·内格尔(Carla Nagel)
博客

一种分析MRI脑图像的新方法使研究人员能够确定测试对象正在看哪个字母。

脑部扫描字母
图片由拉德布德大学奈梅亨分校提供

通过使用优雅的数学模型分析大脑的MRI图像,可以比以前更准确地重建思想。这样,拉德布德大学奈梅亨分校的研究人员成功地确定了测试对象正在看哪个字母。 Neuroimage杂志已接受该文章,该文章将很快发表。

功能性MRI扫描仪已被用于认知研究中,主要用于确定测试对象执行特定任务时哪些大脑区域处于活动状态。问题很简单:特定的大脑区域是开还是关?拉德布德大学Donders脑,认知和行为研究所的一个研究小组走得更远:他们使用扫描仪中的数据来确定测试对象正在看什么。研究人员“教”了一个模型,该模型说明了来自大脑的2x2x2 mm的小体积扫描未定义的体素(未定义)对单个像素的反应。通过组合来自体素的所有有关像素的信息,可以重建对象所看到的图像。结果不是清晰的图像,而是有点模糊的斑点图案。在这项研究中,研究人员使用手写字母。

先验知识可提高模型性能

首席研究员马塞尔·范·格文(Marcel van Gerven)说:“在此之后,我们做了一些新的尝试。” ‘我们为模型提供了先验知识:我们教会了字母的外观。这极大地提高了字母的识别度。该模型将字母进行比较,以确定哪一个与散斑图像最对应,然后将图像结果推向该字母。结果就是真正的字母,真正的重建。” 

“我们的方法类似于我们认为大脑本身将先验知识与感觉信息结合在一起的方式。例如,只有在您学会阅读后,才能将本文中的直线和曲线识别为字母。这正是我们正在寻找的:以逼真的方式显示大脑中正在发生的事情的模型。我们希望将模型改进到一定程度,以便我们也可以将其应用于工作记忆或主观体验,例如梦想或可视化。重构表明您创建的模型是否接近现实。”

分辨率提高;更多可能性

“在我们的进一步研究中,我们将使用功能更强大的MRI扫描仪,”致力于解码思想的论文的Sanne Schoenmakers解释说。 “由于扫描仪具有更高的分辨率,我们希望能够将模型链接到更详细的图像。我们目前正在将字母的图像链接到大脑中的1200个体素。使用功能更强大的扫描仪,我们会将面部图像链接到15,000个体素。”