新技术可通过脑共振图像确定大脑阅读的字母

近日报道，荷兰内梅亨大学研究人员提出一种简洁的数学模型，结合先进的脑部磁共振图像获取与分析技术，能比以往更精确地重建一个人的思想。最近，他们用这种方法成功地确定了一个人正在看哪个字母。

　　

科技日报讯 据物理学家组织网8月20日（北京时间）报道，荷兰内梅亨大学研究人员提出一种简洁的数学模型，结合先进的脑部磁共振图像获取与分析技术，能比以往更精确地重建一个人的思想。最近，他们用这种方法成功地确定了一个人正在看哪个字母。相关论文预先发表在《神经影像》杂志网站上。

人们常用功能性磁共振扫描来研究大脑认知，通常的做法是让志愿者执行一项特殊任务，确定此时大脑的活跃区域。内梅亨大学的科学家将这种研究又向前推进了一步：用扫描数据确定志愿者正在看的内容。

该数学模型采用一种关于认知图像重建的线性高斯框架，实验所用的是手写字母。研究人员不断调适模型，让它能把来自大脑扫描仪的一点（2×2×2毫米的三维像素，三维空间中定义一个点的图象信息的单位）与单个显示像素关联起来，再将所有显示像素的信息结合在一起，就能重新构建出志愿者所看到的图像。但结果图像并不清晰，只是模糊不清的斑点图。

“此后，我们又做了改进，给模型加了一些先验知识：‘告诉’它那些图案花纹看起来像什么字母，大大提高了识别能力。模型会比较这些字母，确定哪个能最确切对应斑点图，然后将这些图像结果推向该字母。”研究负责人马塞尔·范戈文说，“我们相信，大脑本身会把以往的先验知识与感觉信息结合起来，而我们的方法与此类似。比如，你能认得这篇文章里的线条和曲线，将它们认作某个字词，前提是你曾经学过它。这正是我们寻找的：一种能以真实方式显示大脑中发生了什么的模型。我们希望将模型改进到一定程度，能用在工作记忆或主观体验中，如梦境或具有可视化形象的主观体验中。”

“在今后的研究中，我们将采用更强大的磁共振成像扫描仪。”论文第一作者珊妮·斯考恩梅克说，“扫描仪分辨率越高，提供给模型的关联图像就越详细。目前，我们给模型的字母图像是脑中的1200个三维像素。如果用更强大的扫描仪，将能达到15000个三维像素。”