認(rèn)知物體和腦部神經(jīng)活動(dòng)之間的關(guān)系，是神經(jīng)科學(xué)中的一個(gè)根本問題。華盛頓大學(xué)計(jì)算科學(xué)與工程教授拉杰什·拉奧說：“首先，我們要理解人腦顳葉是如何認(rèn)知客觀物體的，然后用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)獲得并判定某人正在看的東西?！边@項(xiàng)成果可看做是一種臨床上的理論論證，最終目標(biāo)是構(gòu)建一種能與癱瘓或中風(fēng)病人進(jìn)行溝通的機(jī)制。

參與該項(xiàng)研究的志愿者是西雅圖港景醫(yī)療中心的7名癲癇病人，出于治療目的，研究人員在他們的顳葉癲癇病灶位點(diǎn)植入電極，并把各電極連在一起，形成強(qiáng)大的計(jì)算軟件，能獲得腦信號(hào)的兩種特征屬性：“事件相關(guān)電位”和“廣譜變化”。前者可能是圖像剛一出現(xiàn)時(shí)，在數(shù)十萬個(gè)神經(jīng)元中同時(shí)激活時(shí)生成的；后者則是對(duì)最初信息波生成后的持續(xù)處理。

實(shí)驗(yàn)中，研究人員讓志愿者觀看計(jì)算機(jī)屏幕，屏幕會(huì)隨機(jī)閃現(xiàn)人臉圖像、房子圖像和灰色空屏，每幅圖像顯示400毫秒。計(jì)算軟件每秒對(duì)志愿者的腦信號(hào)進(jìn)行1000次抽樣并數(shù)字化處理，提取出特征屬性。軟件還能分析數(shù)據(jù)，確定電極位置組合、信號(hào)類型與志愿者所看圖像的關(guān)系。拉奧說：“我們從不同電極部位得到了不同反應(yīng)，有些對(duì)人臉敏感，有些對(duì)房子敏感?！?/span>

研究人員先用前面2/3的圖像研究志愿者的反應(yīng)，不斷調(diào)整算法，然后用后面1/3的圖像做判定檢驗(yàn)，他們事先也不知道剩下的圖像是什么。結(jié)果表明，他們能判定志愿者什么時(shí)間（誤差在20毫秒內(nèi)）在看什么圖像，準(zhǔn)確率達(dá)96%。

拉奧說：“過去科學(xué)家只能觀察單個(gè)神經(jīng)元，我們的研究則在一個(gè)很大的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)層面，提供了更全面的腦部畫面。”

相關(guān)論文發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館·計(jì)算生物學(xué)》上。