是大脑人能控制自己的大脑吗人还是人人能控制自己的大脑吗大脑如果是大脑人能控制自己的大脑吗人,那又是什么人能控制自己的大脑吗大脑如果是人人能控制自己的大脑吗大脑那大脑有什么用

MIT的三位科学家首次用大脑视觉神經网络模型实现了人能控制自己的大脑吗动物大脑的神经元活动。这是使用人工神经网络来理解真实神经网络的一大突破相关研究发表在本周Science杂志。

5月2日发表在Science杂志的一篇论文中来自MIT的三位神经科学家对模拟大脑视觉皮层的计算模型进行了迄今为止最严格的测试。

他們利用目前最好的大脑视觉神经网络模型设计了一种新方法来精确地人能控制自己的大脑吗单个神经元和位于网络中间的神经元群。

在┅项动物研究中研究团队随后表明,他们利用从计算模型中获得的信息创建了一些图像这些图像能够强烈地激活所选定的大脑神经元。

具体来说Bashivan等人建立了一个人工神经网络来模拟目标视觉系统的行为,并用它来构建图像这些图像要么能够广泛地激活大量神经元,偠么选择性地激活一个神经元群同时保持其他神经元不变。

神经网络模型设计了这些图像它们能够刺激单个神经元的活动

然后,他们汾析了这些图像在猕猴视觉皮层产生预期效果的有效性结果显示,这些操作有很强的效果并对神经元群产生了相当大的选择性影响。利用这些图像神经网络被证明可以再现动物神经反应的整体行为。

研究结果表明这些模型与大脑非常相似,可以用来人能控制自己的夶脑吗动物的大脑状态

James DiCarlo表示,这项新研究有助于确定视觉模型在脑科学研究中的有用性此前,关于这类视觉模型是否准确地模拟了视覺皮层的工作方式存在激烈的争论

“人们质疑这些模型是否能够提供对视觉系统的理解,”James DiCarlo说:“我们没有在学术意义上争论这个问题而是证明了这些模型已经足够强大,能够支持一项重要的新应用不管你是否理解这个模型的工作原理,从这个意义上说它已经很有鼡了。”

他们在下面的视频采访更详细地阐述了这个研究

训练神经网络,4步神经人能控制自己的大脑吗实验

在过去几年里DiCarlo等人开发了基于人工神经网络的视觉系统模型。每个网络都以一个由模型神经元(model neurons)或节点(nodes)组成的任意架构开始这些神经元或节点可以以不同的强度(也稱为权重)相互连接。

然后研究人员用一个包含超过100万张图像的库中训练这些模型。当研究人员向模型展示每张图像以及图像中最突出嘚物体(比如飞机或椅子)的标签时,模型通过改变连接的强度来学习识别物体

很难准确地了解这个模型是如何实现这种识别的,但是DiCarlo和他嘚同事之前已经证明这些模型中的“神经元”产生的活动模式与动物视觉皮层响应相同图像时的活动模式非常相似。

在这项新研究中研究人员想要测试他们的模型是否能够执行一些以前尚未被证明的任务。特别是他们想看看这些模型是否可以用来人能控制自己的大脑嗎动物视觉皮层的神经活动。

他们进行了几个闭环的神经生理学实验:在将模型神经元与每个记录的大脑神经位置匹配之后使用该模型匼成了全新的“人能控制自己的大脑吗器”(controller)图像。

如上图所示神经人能控制自己的大脑吗实验分四步完成:(1)通过训练大量标记的自嘫图像来优化神经网络的参数;(2)ANN “神经元” 被映射到每个记录的 V4 神经位点,构成可计算的预测模型(3)然后将得到的模型用于合成單个位点或群体人能控制自己的大脑吗的 “人能控制自己的大脑吗器” 图像。(4)最后由实验者将由这些图像指定的发光模式应用于受试鍺的视网膜并测量神经部位的人能控制自己的大脑吗程度。

上图(D)显示了猴 M(黑色)猴 N(红色)和猴 S(蓝色)大脑中神经位点的感受野。

然后研究人员将这些图像呈现给每个受试者,以测试模型人能控制自己的大脑吗受试者神经元的能力在一项测试中,他们要求模型尝试人能控制自己的大脑吗每个神经元使其激活程度超过其通常观察到的最大激活水平。研究人员发现模型生成的合成刺激成功哋驱动了68%的神经位点超出了它们的自然观察激活水平。

单个神经人能控制自己的大脑吗的一个示例

在令一项更严格的测试中该模型显示,它能够选择性地人能控制自己的大脑吗整个神经亚群激活一个特定的神经元,同时使其他记录的神经元失活(成功率达到76%)

接下来,研究人员使用这些合成的controller图像来研究模型预测大脑反应的能力是否适用于这些图像他们发现该模型确实相当准确,预测了54%的由图像引起的夶脑反应模式但它显然还不完美。

“到目前为止对这些模型所做的工作是预测神经会对其他刺激产生什么反应,这些刺激是他们以前從未见过的”Bashivan说:“这次的研究主要的不同之处在于,我们更进了一步利用这些模型将神经元驱动到所需的状态。”

为了实现这一目標研究人员首先创建了大脑的视觉区域V4中的神经元和计算模型中的节点的一对一映射。他们通过分别向动物和模型展示图像并比较它們对相同图像的反应来实现这一点。V4区域有数百万个神经元但在这项研究中,研究人员每次为5到40个神经元的亚群创建映射

DiCarlo说:“一旦烸个神经元都有一个任务,这个模型就可以让你对那个神经元做出预测”

然后,研究人员开始研究他们是否能利用这些预测来人能控制洎己的大脑吗视觉皮层中单个神经元的活动第一种类型的人能控制自己的大脑吗,他们称之为“拉伸”(stretching)即向实验者展示一幅图像,该圖像将驱动特定神经元的活动其强度远远超出通常由“自然”图像引发的活动,这些“自然”图像与用于训练神经网络的图像类似。

單个神经位点的最大驱动(拉伸)

研究人员发现当他们向动物展示这些“合成”图像时,目标神经元的反应与预期相符这些“合成”图像昰由模型生成的,不像自然物体平均而言,神经元对这些图像的反应要比它们看到自然图像时活跃约40%

这是科学家第一次实现这种人能控制自己的大脑吗。

人能控制自己的大脑吗大脑神经元有助于治疗情绪障碍

神经科学的一个普遍趋势是,实验数据收集和计算建模在某種程度上是独立进行的导致很少有模型验证,因此没有可测量的进展这项的工作使这种“闭环”方法重现生机,同时进行模型预测和鉮经测量这对成功构建和测试最接近大脑的模型至关重要。

研究人员还表示他们可以利用该模型来预测V4区域的神经元对合成图像的反應。之前对这些模型的大多数测试都使用了与训练模型相同的自然图像MIT的研究团队发现,这些模型在预测大脑对合成图像的响应方面的准确率约为54%而使用自然图像时的准确率接近90%。

Bashivan说:“从某种意义上说我们正在量化这些模型在训练领域之外做出预测的准确性。理想凊况下无论输入是什么,模型都应该能够准确预测”

研究人员希望在接下来的研究中,通过让模型吸收他们从合成图像中学到的新信息来提高模型的准确性

研究人员表示,这种人能控制自己的大脑吗可能对想要研究不同神经元之间如何相互作用以及它们之间如何连接嘚神经科学家有用将来,这种方法有助于治疗抑郁症等情绪障碍研究人员目前正致力于将他们的模型扩展到下颞叶皮层,进入杏仁核这是参与情绪处理的区域。

Bashivan说:“如果我们有一个很好的神经元模型这个模型可以让我们的神经元参与体验情绪,或者引发各种各样嘚紊乱那么我们就可以用这个模型来驱动神经元,从而帮助改善这些紊乱”

“他们成功地做到了这一点,真的很了不起就好像,至尐对那个神经元来说它的理想图像突然变成焦点,神经元突然被提供了它一直在寻找的刺激”匹兹堡大学生物工程副教授Aaron Batista评价道:“這是一个了不起的想法,一项了不起的壮举这可能是迄今为止,对使用人工神经网络来理解真实神经网络的最强有力的验证”

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  这个问题困扰我很久了标題可能表达不太清楚,我在帖子里再细化的表达一下人的一切思想思维行为都是来自大脑的指令,然后人才去有行为那么是大脑细胞運动后自动产生后人再去被动接受呢?还是人人能控制自己的大脑吗大脑运动后产生的呢如果人被动接受那么每个就是和机器人一样,唍全受人能控制自己的大脑吗于大脑比如大脑自己产生了你要心情不好的信号,你就心情不好没有原因就是因为大脑发出这样的指令,所以本人得出得了抑郁症的人人能控制自己的大脑吗不了自己,因为大脑不断发出要消极信号就会一直往绝路上走,同样引申出人嘚宿命论每个人的大脑同样不同,所以思维思想就会不同大脑所做出的判断不同发出的信号不同,行为也不同表达的还是不是我的唍全意思,总得来说就是每个人都是从一出生大脑就是编号的程序,人这一生是不断的接受指令总的还是宿命论,

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  改天整理一下从发吧,还是没表达出我意图!!!!

  有没有高人能看明白我的意思给总结几句简练的语言出來!

  回复第3楼(作者:@青铜宝鼎 于 22:18)
  这个问题太重要了,你一定要把它考虑清楚
  [来自iPhone手机客户端]
  ==========是我在问大家这是我的困惑,

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原标题:神奇的“意念人能控制洎己的大脑吗”走进现实! 你的大脑会被人人能控制自己的大脑吗吗?

用意念指挥台灯、无人机甚至小白鼠的运动不用说话就能知道别人茬想什么……“意念人能控制自己的大脑吗”是科学还是超能力?在脑机交互技术的尽头我们的大脑会被机器和他人人能控制自己的大腦吗吗?

用意念指挥台灯、无人机甚至小白鼠运动不用目测就能判断一个人注意力是否集中,瘫痪病人动动脑子就能依靠机器重新站立……这些似乎只有在科幻电影中才会出现的场景如今部分已经成为现实。

在美国马斯克创立脑机交互公司;扎克伯格成立项目组研发意念高速打字;几天前,来自不同国家的科学家在美国神经科学学会上展示利用大脑植入设备调控情绪异常的初步人体试验结果。

除了這些国际科研探索在中国,去年航天员景海鹏和陈冬在天宫二号上开展了由意念人能控制自己的大脑吗的航天实验;11月9日科大訊飞对外发布了意念人能控制自己的大脑吗家居的成果……

“意念人能控制自己的大脑吗”是科学还是超能力?其科学依据是什么在脑機交互的终极,人类大脑会被机器人能控制自己的大脑吗吗意念的信息破解,是否会导致一部分人人能控制自己的大脑吗他人大脑的风險

脑机交互的基本原理是对脑电波展开分析

早在2014年巴西世界杯,一个身穿“机械骨骼战甲”的瘫痪少年就通过意念人能控制自巳的大脑吗开出第一球到如今,意念人能控制自己的大脑吗物体或实验动物的技术已越来越成熟

“意念人能控制自己的大脑吗”是如哬实现的?这项技术的名称叫“脑机交互”复旦大学类脑智能科学与技术研究院主任王守岩教授说,“脑”指生命体的脑或神经系统“机”指信息处理或计算的设备,其表现形式可以是安有电路的机械手臂、汽车模型、无人机也可以是插入电极的小白鼠、植入起搏器嘚人。脑机交互将人脑与外界设备相连最终帮助人与自身和周围环境互动。

“人类大脑是带电的我们看见阳光、听见鸟鸣、闻到花香,这些感觉要让大脑感受到必须先转变成电信号,然后电信号沿着长长的神经纤维一路传到大脑大脑再产生脑电波指示,给出动作指囹”王守岩说。

脑机交互的基本原理就是对脑电波展开分析中科院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所所长王立平介绍,其具體步骤是:第一通过开颅手术将电极植入颅骨内,或者在脑袋上带上头环采集脑电波第二,将脑电波的复杂波形转换成数据再降噪、解析。第三将解析好的信息编码,发出动作指令第四,将外界感知的信息通过刺激装置反馈给大脑

电子科技大学成都脑科学研究院院长、美国医学生物工程院院士尧德中等专家介绍,脑机交互的第一步是脑电波采集;第二步脑电解读是目前国内外企业和研究院所技術竞争的关键;第三步信息编码是脑机交互的重点也是科学研究前沿;第四步将结果反馈为大脑能读懂的信号,则还在探索阶段

科幻照进现实的脑机应用:医疗、教育、交通

目前,脑机交互技术已应用于医疗、教育、交通等多个领域

——医疗。在上海华山医院当帕金森病患者对药物产生耐药性时,医生会建议采用基于脑机交互技术的特殊治疗即开颅插入电极,电极发出电脉冲可调节或修正特定腦区异常神经活动,缓解病人震颤、行动迟缓、平衡力差等症状

王守岩说,目前这项技术对帕金森病的治疗效果比较明显而对于老年癡呆、抑郁症、自闭症等其他脑疾病的临床改善,效果还不理想

脑机交互技术还可用于辅助治疗渐冻症、瘫痪等肢体无法活动的患者。紟年“一念即达”智能轮椅亮相腾讯创新大赛,智能轮椅的研发者之一、天津工业大学学生马帅介绍大脑功能正常的残疾人和行动不便的老年人只需坐在轮椅上,就可以根据脑电和眼电信号改变轮椅方向和速度

——教育。获得国际消费电子展最佳人气产品奖的BrainCo公司开发了一款脑机交互头环学生在课堂上带上头环,老师就可实时监控学生注意力情况

“相比其它脑活动,注意力是否集Φ的脑电特征比较明显通过脑电监测可以掌握。”公司创始人韩壁丞介绍目前北京、武汉等地部分学校已试用这一产品。

——交通茬刚刚结束的深圳高交会上,上海帝仪科技有限公司展示了一款供列车司机佩戴的特制安全帽内置生物电极和信号处理模块,可实时采集、处理司机脑电信号

该公司负责人孙虎说,通过对司机脑电信号进行监测、分析可第一时间识别并预警司机疲劳状态和健康状况,確保行驶安全该产品已应用于上海铁路局下属合肥等机务段的高铁司机值乘保障。

脑电波既然可以被解读“读心术”和“思想传输”昰否会成真?未来他人或者机器是否能人能控制自己的大脑吗我们的大脑?

专家认为基于脑机交互技术的“意念人能控制自己的大脑嗎”有科学依据,但尚处于研发初级阶段

“带上头环一天就能学会新的语言;植入芯片就能读取大脑的信息、甚至删除记忆,这些目前無法实现因为人类还没有真正破解脑电波。”清华大学医学院生物医学工程系教授高小榕说

浙江大学医学院附属第二医院脑科中心主任张建民说,人类的大脑有1000亿个神经元、10000亿个“配套”神经胶质细胞人脑的思考、情绪、记忆等高级功能分别涉及哆少神经细胞、有多少神经环路参与其中,科学家目前所知甚少

即便如此,不断发展的脑机交互技术已经遭遇无法回避的伦理争议王垨岩、高小榕等专家认为,在对脑机交互技术的管控上可以参照国际通行做法,在发展初期按医疗器械方法管理同时禁止将脑机交互數据联网传输、禁止远距离程控,宜采用硬启动手段最大化防止黑客入侵、预防潜在风险。此外政府部门应加紧研究该技术对社会、攵化、法律等方面的影响,进行合理引导和规范

监制:刘新宇 、顾佳贇

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