关注Nature头条：“随心所阅”图片？

　　

生物通报道：如果需要查阅资料，只要大脑想到，这一图像就会立即出现在眼前，这一场景目前只能在科幻小说中看到，不过最近的一项新成果也许让我们离这一幻想并不远了。

来自加州理工学院，纽约大学，以及韩国和以色列的研究人员构建了一种大脑联机设备，这种连接大脑和电脑的接口可以帮助完成联机式，自发性的对人类颞叶神经元的调控，从而也许能用于帮助种神经损伤（如“闭锁综合征”或运动神经元疾病）的患者进行沟通，甚至将来有一天读懂人的思想。

读懂人的思想是科幻小说和电影中长期流行的主题，现实世界中，这样“读心术”并不现实。虽然脑成像和计算机技术的发展使得科学家能够解码大脑活动图像，但是这样得到的信息却十分有限。要想通过人类大脑直接控制电脑更是困难。

在这篇文章中，研究人员召集了12个神经外科手术患者，让他们观看叠加的名人的电脑图像（比如玛丽莲梦露，迈克尔杰克逊），同时让他们连接上电脑，这些患者在一个图像渐现或渐隐时能迅速学会了调控他们位于不同子区域和不同半球的MTL神经元的神经活动，从而增加某些细胞的激发速度，同时降低其他细胞的激发速度，并控制组合图像的内容。

大脑必须不断在大量外界感觉刺激之间进行选择，以便专注并处理其中少数一些刺激。“内侧颞叶”(MTL)中的神经元对特定视觉目标有选择性响应，它们的活动已知由认知效应调控。

这项研究人员提供了人类可以控制他们自己大脑内的视觉神经元的神经活动、而且这种活动还可以被解码来控制设备的直接证据。研究人员希望这样的接口装置今后有一天将能帮助有各种各样神经损伤（如“闭锁综合征”或运动神经元疾病）的患者进行沟通。

今年早期科学家们在记录大脑图像方面也取得了重要成果，他们建立了计算机模型来识别志愿者在之后的大脑扫描时所看的图。利用这些技术画出了志愿者在扫描器里所看到的几何图样和自然图像——即使志愿者是在一开始看到这些图像。一项初步研究证明这些技术可以粗略重现志愿者所观看的短的视频信号。这些重绘的图像模糊且缺乏细节，但却令人印象深刻（例如，重绘的图像可能显示一个人正在讲话，但无法认清讲话的人）。

大脑是个复杂的机器，大脑回路的协调功能产生了我们的所感，所思和所作。为解码这一过程，很多研究应用了功能核磁共振成像（fMRI)，通过测量大脑内血液流动来追踪大脑活动。这一技术需要志愿者躺在巨大的固定的扫描器中，志愿者被要求观察图像或完成简单的任务。同时，他们大脑活动图像被电脑记录，分析和贮存。神经学家根据这些图像推测研究对象在各自扫描时段内看什么或做什么。

（生物通：万纹）

原文摘要：

On-line, voluntary control of human temporal lobe neurons

Daily life continually confronts us with an exuberance of external, sensory stimuli competing with a rich stream of internal deliberations, plans and ruminations. The brain must select one or more of these for further processing. How this competition is resolved across multiple sensory and cognitive regions is not known; nor is it clear how internal thoughts and attention regulate this competition1, 2, 3, 4. Recording from single neurons in patients implanted with intracranial electrodes for clinical reasons5, 6, 7, 8, 9, here we demonstrate that humans can regulate the activity of their neurons in the medial temporal lobe (MTL) to alter the outcome of the contest between external images and their internal representation. Subjects looked at a hybrid superposition of two images representing familiar individuals, landmarks, objects or animals and had to enhance one image at the expense of the other, competing one. Simultaneously, the spiking activity of their MTL neurons in different subregions and hemispheres was decoded in real time to control the content of the hybrid. Subjects reliably regulated, often on the first trial, the firing rate of their neurons, increasing the rate of some while simultaneously decreasing the rate of others. They did so by focusing onto one image, which gradually became clearer on the computer screen in front of their eyes, and thereby overriding sensory input. On the basis of the firing of these MTL neurons, the dynamics of the competition between visual images in the subject’s mind was visualized on an external display.