英國科學(xué)家最近成功地利用腦部掃描技術(shù)讀取了受測試者的大腦思維和記憶。如果這項技術(shù)能夠得以推廣和利用,，不僅能有效治療老年癡呆等腦科疾病,，而且還能積極協(xié)助警方偵破各類復(fù)雜案件。
在最新一期出版的《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）雜志上,，英國倫敦大學(xué)的科學(xué)家們公布了他們的這項最新實驗成果,。在設(shè)計的實驗中，科學(xué)家們首先給實驗志愿者戴上一個虛擬世界的耳機,，然后要求他們站在一棟虛擬大樓里的四個不同位置上,。科學(xué)家們利用功能性磁共振成像技術(shù)對志愿者在整個實驗過程中的大腦活動進行監(jiān)控。當(dāng)志愿者分別站在四個不同位置上時,，研究人員通過計算機程序掃描志愿者大腦活動的圖像,。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),，在這一過程中,，志愿者大腦細(xì)胞會形成特別的聚集形態(tài)，不同的形態(tài)代表虛擬世界的不同位置,。研究人員甚至可以通過這些形態(tài)預(yù)測每一名志愿者的位置,。
這項研究也推翻了神經(jīng)學(xué)家們此前關(guān)于大腦記憶的假想。此前,，他們認(rèn)為,，大腦對我們周圍環(huán)境的記憶都是以一種不可預(yù)測的方式存儲于大腦之中。這項最新的研究表明,，大腦神經(jīng)細(xì)胞中的信息都是由以非常嚴(yán)格的形式存儲的,，可以通過掃描儀重新獲得。不過,，科學(xué)家們目前還不能僅僅通過大腦掃描就可以判斷一個人具體從何而來,。他們必須要首先在每個位置上對許多志愿者進行大腦掃描，然后再根據(jù)大腦活動的差異性來判斷每個人究竟處在什么位置,。這項研究成果也引起了一場關(guān)于倫理問題的辯論,。人們面對的問題有，大腦成像技術(shù)將來究竟該如何應(yīng)用,？該采取何種措施來保護人們的隱私,？
研究人員之一、著名神經(jīng)系統(tǒng)學(xué)專家馬塞爾·賈斯特介紹說,，借助核磁共振成像掃描儀和電腦程序控制的“讀腦儀”,，可以探測人類大腦當(dāng)前正在思考、想象的物體,。這是目前全球首例能夠窺視人腦思維的分析工具,。賈斯特解釋說，當(dāng)人們思考一種物體時,，大腦的活躍區(qū)域不止一個,。“當(dāng)你想象螺絲刀的時候，你可能會想如何握住它,，如何使用它,，觀察它的外形，思考它的用途,。因此,，一個人想象螺絲刀時,，并非只有一個大腦區(qū)域活躍。”賈斯特說,，判斷人腦想象的物體僅處于“讀腦”工程的初始階段,，“今后5年，我們的目標(biāo)是通過分析大腦活動方式,，進一步探索人們的思想,，而不是僅僅滿足于判斷是錘子還是螺絲刀”。
雖然這項研究僅僅取得初步成果,，但它也對人們提出了一個問題,。那就是，大腦掃描成像技術(shù)將來可能會用在何處,？隨著技術(shù)的不斷進步和發(fā)展,，也許將來它可以用來判斷一個人是否曾經(jīng)到過某個特定的地方。通過弄明白大腦的這一工作過程,，英國倫敦大學(xué)學(xué)院的科學(xué)家們希望能夠進一步探明老年性癡呆癥和中風(fēng)癥為什么會摧毀人類的記憶等難題,，并試圖找到行之有效的治療辦法。研究人員還表示,，他們目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)健康男性與女性大腦出現(xiàn)的代謝改變可預(yù)示這些人即將出現(xiàn)記憶問題,，并有望因此找出導(dǎo)致代謝活動減少的生物因素和生理因素，預(yù)防該病的發(fā)生,。如果可行的話,，這將在司法鑒定領(lǐng)域有著極其廣闊的應(yīng)用?？茖W(xué)家們認(rèn)為，在未來10年內(nèi)或許可以實現(xiàn)這種功能,。
如今，科學(xué)家已經(jīng)能夠識別人類大腦活動模式并解讀其意義,，嘗試預(yù)測人們試圖做的事情,，甚至洞察撒謊行為或涉及暴力和種族偏見的個人隱私,。不過，不少科學(xué)家對這項技術(shù)引發(fā)的倫理問題表示擔(dān)憂,，他們呼吁盡快展開討論,，制訂相關(guān)法律法規(guī)。約翰·海恩斯教授說,，“我們必須就相關(guān)后果展開倫理討論,。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這項新技術(shù)有變成強制措施的危險,。” 位于英國倫敦的“神經(jīng)感覺”公司專門開發(fā)神經(jīng)市場業(yè)務(wù),，擁有麥當(dāng)勞、英特爾,、聯(lián)合利華等多家著名客戶。公司創(chuàng)始人杰瑪·卡爾弗特說,，神經(jīng)市場業(yè)務(wù)前景廣闊,，過去幾年中，公司的影響力如滾雪球般越滾越大,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
Current Biology, 12 March 2009 doi:10.1016/j.cub.2009.02.033
Decoding Neuronal Ensembles in the Human Hippocampus
Demis Hassabis1,,,Carlton Chu1,Geraint Rees1,2,Nikolaus Weiskopf1,Peter D. Molyneux3andEleanor A. Maguire1,,
1 Wellcome Trust Centre for Neuroimaging, Institute of Neurology, University College London, 12 Queen Square, London WC1N 3BG, UK
2 Institute of Cognitive Neuroscience, University College London, 17 Queen Square, London WC1N 3AR, UK
3 Lionhead Studios, 1 Occam Court, Surrey Research Park, Guildford, Surrey GU2 7YQ, UK
Summary
The hippocampus underpins our ability to navigate, to form and recollect memories, and to imagine future experiences. How activity across millions of hippocampal neurons supports these functions is a fundamental question in neuroscience, wherein the size, sparseness, and organization of the hippocampal neural code are debated.Here, by using multivariate pattern classification and high spatial resolution functional MRI, we decoded activity across the population of neurons in the human medial temporal lobe while participants navigated in a virtual reality environment. Remarkably, we could accurately predict the position of an individual within this environment solely from the pattern of activity in his hippocampus even when visual input and task were held constant. Moreover, we observed a dissociation between responses in the hippocampus and parahippocampal gyrus, suggesting that they play differing roles in navigation.These results show that highly abstracted representations of space are expressed in the human hippocampus. Furthermore, our findings have implications for understanding the hippocampal population code and suggest that, contrary to current consensus, neuronal ensembles representing place memories must be large and have an anisotropic structure.
推薦會議：
第一屆國際醫(yī)學(xué)影像和放射學(xué)新進展暨學(xué)術(shù)論著發(fā)表策略研討會
2011 Medical Imaging and Radiological Innovations Conference
會議時間：2011年3月25日--3月27日
會議地點：上海醫(yī)學(xué)院路復(fù)旦醫(yī)學(xué)院明道樓
