当你开始阅读这篇文章 , 眼睛扫过纸页上的文字的时候 , 你有可能会感觉到头脑中的一个声音随着你的阅览轻声低读着 。 当我们说话的时候 , 听别人讲话的时候 , 写信或者发送电子邮件的时候 , 我们当中的大部分人也都能感受到这个声音 。 当我 用键盘输入这段文字的时候 , 同样的事情也发生在我的身上:在键入这些文字的时候 , 它们同时也在我的脑中被一一叙述 。

我们是否真的能收听到他人内心的声音?文字思考确实会在我们大脑中形成特有的电信号 , 而对这些电波的解码使拼凑人们的想法成为可能 。 这种技术拥有惊人的前景 , 它能帮助那些因脑部损伤失去表达功能的人士重获新生 , 但这也有可能对未来的个人隐私产生令人担忧的巨大影响 。 从现在起 , 我们有必要开始认真思考这些问题 , 因为分析大脑深处思维信号的技术正在迅速成为现实 。 欢迎进入全新的脑部阅读世界 。
近一个世纪前 , 历史上对脑信号的研究就已开始 。 1924 年 , 一位叫汉斯·伯格的德国医生通过使用他的新发明—— 脑电仪(简称为EEG)历史上首次记录下了人类大脑中快速进行的电磁活动 。 该试验使用放置在头部的电极记录大脑数以亿计的神经细胞输出的电波 。
到了上世纪90 年代中叶 , 我们将脑部活动转化成为可读信号的能力取得了很大的提高 , 人们可以利用他们脑部活动创造的电场移动计算机屏幕上的光标 。 这种技术创新利用了由脑部负责肌肉活动的运动皮质(层)产生的电脉冲 。 要移动屏幕上的光标 , 你不能用自然语言使其“向左移动” , 相反 , 你需要在头脑中想象一个具体的移动 , 就如同想象用网球拍击球那样 。
虽然这种技术对移动屏幕上的物体非常奏效 , 但是当你尝试利用它进行交流的时候 , 它的缺点是显而易见的 。 你充其量只能使用光标选择屏幕上虚拟键盘中的字母 。 一个训练有素的大脑使用这种技术一分钟最多只能写15个单词 。 而在进行口头表达的时候 , 我们可以说出150个单词 。
要让仪器以我们思考和说话的速度工作 , 它必须能将你内心的声音迅速通过语音合成器转换成声音 。 而此项应用将为重度瘫痪的病人以及那些意识清醒但却无法进行正常沟通的人士带来福音 , 这些患有“闭锁综合征”的患者将重新获得进行无障碍交流的能力 。
新的途径
然而 , 这种无障碍交流必须通过一种极不寻常的途径来实现 。 你需要将注意力全部集中在大脑里以控制语言信号 。
2008 年 , 佐治亚州德卢斯(Duluth)神经信号研究所的神经科学家菲利普· 肯尼迪(Philip Kennedy) 通过一部分靠近脸部的运动皮质层达到了这个目的 , 这部分运动皮质层控制嘴部 , 喉部和舌头的活动 。 这种技术只需要识别人在说话时产生的肌肉信号 。
例如 , 说出单词bee(蜜蜂)要求嘴部进行特定的活动 。 首先 , 我们应该噘起嘴唇以发出第一个音标[b] , 然后舒展嘴唇 , 舌头抵住上排牙齿以发出[i:]这个音 。 所有的这些脸部肌肉活动受控于脸部的运动皮质层 。 所以 , 在人们移动他们的目标肌肉之前捕捉运动皮质层发出的信号 , 你就能了解到那个人想要说什么 。
肯尼迪和波士顿大学的神经科学家弗兰克·耿瑟尔(Frank Guenther)通过植入电极成功阅读了一位“闭锁综合症”患者的运动皮质层发出的信号 。 他们识别了这个患者发出的三个元音信号 , 并将这三个信号输入声音合成器 , 声音合成器在解码信号后就可以实时播放声音 。 这项研究迈出了获得组成元音和辅音的第一步 。 肯尼迪认为使用这种方法他和耿瑟尔可以与患者合作收集100个单词或者更多有用的词汇样本 。
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