人脑思维是一项私密且不为他人所知的活动。尽管你想知道妻子脑子里在想什么或是老板对你的评价……但常会感叹他们的心思“难以捉摸”。
不过,美国和德国的研究人员研制出一种能洞察人脑的大脑扫描仪,它可通过核磁共振成像解读人脑思维。
研究人员认为,大脑扫描仪具有广阔的市场前景。例如,商家可以利用扫描仪分析消费者的购物心理,警方也可依靠它破案。
“读”思维
研究人员之一、美国神经系统学专家马塞尔·贾斯特介绍说,核磁共振成像扫描仪和电脑程序控制的“读脑仪”可以探测人类大脑当前思考、想象的物体。这是目前全球首例能够“窥视”人脑思维的分析工具。
研究人员选择10种物体做实验,其中5种是螺丝刀和锤子等工具,另外5种是圆顶屋和城堡等建筑。当参加实验者想象其中一种物体时,大脑的一些区域就会活跃起来,研究人员可通过电脑程序将扫描仪所获得的大脑活动信息转换成这种物体的图形。
贾斯特解释说,当人们思考一种物体时,大脑的活跃区域不止一个,“当你想象螺丝刀的时候,你可能会想如何握住它,如何使用它,观察它的外形,思考它的用途。因此一个人想象螺丝刀时,并非只有一个大脑区域活跃。”
贾斯特说,判断人脑想象的物体仅处于“读脑”工程的“初始”阶段,“今后5年,我们的目标是通过分析大脑活动方式探索人们的思想,而不是仅仅满足于判断‘锤子’”。
亲体验
为揭开“读脑仪”的神秘面纱,美国哥伦比亚广播公司《60分钟》栏目摄制组日前来到研究人员位于美国卡内基·梅隆大学的实验室。栏目组制片人米格汉·弗兰克自告奋勇,亲身经历了一次“读脑”体验。
研究人员依次向弗兰克展示了锤子、螺丝刀、圆顶小屋等10种物体的图像,让她将每种物体逐个思考几秒钟。在这期间,“读脑仪”通过核磁共振成像技术分析她的脑部活动。
弗兰克事后通过日记记录了当天实验的全过程。
“我戴上耳塞,躺在床上。头部进入扫描区域后,我竭尽全力将注意力集中到眼前的屏幕上:屏幕上接连出现了几个物品的图像,每两个图像间隔两三秒钟。研究人员要求我不仅要看图像,还要思考这一物品有什么特征。”
“当锤子的图像出现时,我想象了它的重量以及如何用锤子敲击物品……我就这样连续思考了10个物体。此后,同样的图像又播放了一次。然后,我被允许随意思考某件物品,以检测这项技术的准确性。”
实验结束后,弗兰克十分惊讶地发现,“读脑仪”准确地判断出她脑海里所想的每种物品,而且没有遗漏。
测意图
尝试破译人脑思维的不止美国卡内基·梅隆大学一个研究小组。德国伯恩斯坦中心的神经学家约翰·迪伦-海内斯正在利用脑部扫描技术,解读人们的“意图”。
在一项测试中,研究人员要求参加实验者在屏幕上闪现两个数字前的几秒内,做出“加”或“减”的选择。这期间,研究人员利用核磁共振成像仪器扫描实验者的大脑,以寻找大脑哪一区域负责控制人的意图。
海内斯说:“你可以看到,与‘加’相比,一个人想‘减’时,他的大脑活动方式截然不同。”
海内斯还设计了一种特殊的电脑游戏,游戏中有不同的房间,游戏参加者可以任意在这些虚拟房间中“穿梭”。
“我开启扫描仪,给你放映一些房间的图像,这些房间有的你见过,有的没有,”海内斯说,“之后,我们通过分析你的大脑活动情况,可以得知你之前有没有到过这个房间。”
研究参与者之一、美国埃默里大学伦理学中心负责人保罗·鲁特·沃尔普认为这项研究很有价值。“我经常对我的学生说,不会再有‘科幻小说’,我们现在正在将高中时期阅读的那些科幻故事变为现实。”
沃尔普认为,“读懂”人脑将是革命性的进步。“纵观历史,人们从不能强迫某人透露真实信息,劝说也好,刑罚也罢,都无济于事。人类最基本的权利之一就是有权拒绝把自己的思想透露给他人。”
沃尔普举例说:“我有两个女儿,有一天我回家后发现车被撞出了凹痕,但两个女儿都不承认是自己所为。我能不能带她们去当地测谎机构接受脑部扫描,以判断是谁撒谎呢?我不知道。”
应用广
研究人员认为, “读脑”技术除可推动脑控计算机和脑控机械的发展外,还可以应用于安检和商业等领域。
沃尔普介绍,科学家正在研制一种特殊的灯光。这种灯光只要照射到某人额头上,便可以深入他的前额皮层,进而探测大脑思维。
“甚至可能在我们毫不知情的情况下,大脑就被扫描了。假设你在机场接受安检,这时候有一束光照到额头上,你没意识到它,但大脑正在接受扫描,”沃尔普说。
现阶段,“光束扫描”或许离日常生活仍然遥远,但许多商家已开始利用核磁共振成像技术分析消费行为,这一技术被称为“神经市场”。
位于英国伦敦的“神经感觉”公司专门开发“神经市场”业务,拥有包括麦当劳、英特尔、联合利华等多家客户。公司创始人杰玛·卡尔弗特说,“神经市场”业务前景广阔。据她估计,全球已有92家“神经市场”公司。
“过去几年中,我们公司的影响力如滚雪球般越滚越大,” 卡尔弗特说。
助判案
除应用于消费领域外,更为成熟的人脑解读技术还可在司法领域“大显身手”,帮助警方审讯刑事罪犯和恐怖分子。实际上,印度司法界已开始利用“读脑”技术断案。
印度马哈拉施特拉邦一名24岁女子艾迪蒂被控谋杀未婚夫,但警方无法找到足够证据定罪。在得到犯罪嫌疑人许可后,当地法庭启用一种名叫“大脑电振动信号”的“读脑仪”,“阅读”艾迪蒂的大脑,以确定她的大脑中是否存有谋杀未婚夫尤迪特的“经验记忆”。
“读脑仪”的32个电极连接到犯罪嫌疑人的大脑上后,调查人员在她面前,以第一人称的口吻朗读一篇名为“我如何毒杀了尤迪特”的文章。文章中写有例如“我买了砒霜,在麦当劳店和未婚夫相遇”等语句。
在长达1个小时的“读脑”测试中,艾迪蒂没有开口说一句话,但“读脑仪”显示,当未婚夫惨遭谋杀的细节被朗读出来时,犯罪嫌疑人大脑中储存“经验记忆”的区域开始异常活跃起来。法庭据此断定她的大脑中存有谋杀未婚夫的“经验记忆”,而不仅仅是从报纸或他人口中听到谋杀事实。
惹争议
如今,科学家已能识别人类大脑活动模式并解读其意义,尝试预测人们试图做的事情,甚至洞察撒谎行为以及涉及暴力和种族偏见的个人隐私。不过,不少科学家对这项技术引发的伦理问题表示担忧,他们呼吁尽快展开讨论,制订相关法律法规。
英国《卫报》曾援引德国马克斯·普朗克认知与脑科学研究所教授约翰-迪伦·海恩斯的话报道:“我们必须就相关后果展开伦理讨论。人们已经发现,这项技术有变成强制措施的危险。”
在电影《少数派报告》描绘的未来社会里,人们可依靠先进的大脑扫描技术,在违法行为实施前将其阻止。
英国剑桥大学神经心理学教授芭芭拉·萨哈基安说:“我们愿意让世界变成电影《少数派报告》中所描绘的社会,对实际上可能不会发生的罪行也加以阻止吗?只有为了正义目的,才能使用这项新技术。我们现在就应展开讨论,因为我们不能在不考虑后果的情况下就不明不白地应用(这项技术)。”
相关链接:科学家揭示与情绪相关的大脑活跃区域
现阶段,虽然科学家尚不能利用核磁共振成像技术判断人类的全部意图和想法,但已借助这一技术发现了不少与情绪相关的大脑活跃区域。
——利他
美国杜克大学神经学家斯科特·许特尔在英国《自然神经学》杂志网络版上撰文说,人们进行利他行为时,大脑颞上沟的活动明显增多。
共有45名大学生参与了这项研究,他们需要选择把玩游戏获胜的奖金留给自己还是捐给慈善事业。这期间,科学家利用核磁共振扫描仪对他们的大脑进行了扫描。
结果表明,大脑皮层对不同选择有不同反应,选择利他行为的人,大脑颞上沟反应最为强烈。
——憎恨
英国伦敦大学学院的科研人员曾在《第一公共科学图书馆》网络学术期刊上介绍说,他们对17名志愿者开展实验,让他们看自己憎恨的人的照片,也看既不喜欢也不恨的熟人的照片。
核磁共振成像结果显示,看到憎恨的人的照片时,志愿者大脑中皮质和皮质下区域的活动会被激发。这些专门负责憎恨的大脑区域,与负责害怕、威胁、危险等情绪的区域截然不同。不过,“憎恨区域”的某一小部分与负责侵犯、攻击行为的大脑区域重叠。
更有趣的是,这个研究小组此前曾研究过大脑中与爱有关的活动区域。对比分析发现,大脑中负责爱与恨的区域虽然大部分都不一样,但其中至少有两个大脑结构是产生爱和恨情绪所共用的。
研究小组负责人塞米尔·泽基说,爱与恨这两种对立的情绪有时会导致产生同样的行为,现在终于找到了其中的某种关联。
——受威胁
英国研究人员通过实验发现,人脑对威胁的反应主要由两个部位控制——大脑前额叶皮层的靠下部位和大脑脉管周围的灰质区域。
这项研究由英国伦敦大学学院韦尔科姆基金会神经影像中心科研人员迪恩·莫布斯及其同事们共同完成。他们利用一款带有恐怖色彩的电脑游戏惊吓实验志愿者,同时观察他们的大脑扫描图像。
莫布斯等人在《科学》杂志上撰文说,他们发现,威胁较远时,大脑前额叶皮层靠下部位比较活跃。这个区域与复杂决策有关,比如策划如何逃跑;随着威胁迫近,活跃区就会转移到大脑脉管周围的灰质区域。这一区域与快速反应求生机制有关,比如打斗或者逃跑。
“这有点像跷跷板,”莫布斯说,“两个区域都发挥作用,但在威胁存在的不同阶段,总有一个占主导地位。这可以讲得通,因为一些时候,对威胁保持警惕就足够了,而在另一些时候,我们需要迅速作出反应。”