脑机接口还没来,“记忆假肢”已经能提高人类记忆力了

姓名:孙宾

学号:17011210280

学院:通信工程学院

转自:微信公众号DeepTech深科技

【嵌牛导读】本文介绍神经网络在人体大脑中的探索研究

【嵌牛鼻子】神经网络,海马体

【嵌牛提问】人类的记忆力真的可以通过科技增强吗?

【嵌牛正文】

通过脑植入的方式,一种具有类似“记忆假肢”功能的设备成功增强了人类的记忆力。该装置由植入大脑的电极组成,旨在模仿我们大脑处理记忆的方式,可使人在记忆能力测试中的表现提高30%

在上周末于华盛顿召开的神经科学学会会议上,南加州大学的科学家 Dong Song 介绍了他们的研究。Dong 说:“目前我们正在通过编写神经代码来增强大脑的记忆能力,而这是以前从来未被做到过的。”

研究小组表示,类似的方法或能同样有助于提高大脑的其他机能,如我们的视力或反应能力。该植入设备会给海马体(hippocampus,大脑中负责学习和记忆的一个区域)以微弱的电击刺激,并以此来模仿正常大脑的活动模式。该装置或将有助于治疗涉及记忆问题的疾病,甚至也可用于提升人类其他的大脑机能。

图 | 问题的答案似乎正在逐渐成形

在研究中,Song 和同事将他们的设备植入了 20 名志愿者的脑内(这些志愿者此前就已在脑中植入电极装置以治疗癫痫)。

小组首先使用该设备收集志愿者学习时的脑部活动数据,之后让每个志愿者都进行一次记忆测试。在测试中,志愿者必须记住 5 到 10 秒之前所显示过的不规则图形。该测试测的是参与者短期记忆能力,一般人的测试成绩在 80%左右。

此外,志愿者们在研究中还进行了一个更难的记忆能力测试,测试要求他们记得 10 到 40 分钟之前看过的图片。该测试衡量的是工作记忆(working memory)——比如那些我们在做决定的时所依赖的信息。

研究小组使用这些数据来计算出与每个人最佳记忆表现相关的大脑活动模式。然后让脑植入设备的电极刺激在志愿者脑中模拟那种大脑活动的情况下,让志愿者进行更多的记忆能力测试。

实验过程中,在三分之一的时间内,植入设备以研究人员认为能帮助大脑记忆的方式刺激志愿者的大脑。在另一段三分之一的时间中,植入设备用随机模式刺激志愿者的大脑,而在剩下的最后一部分时间,植入设备不刺激大脑。

Song 表示,与不使用任何方式刺激志愿者大脑的情况相比,在使用有帮助的方式刺激大脑时,志愿者的短期记忆能力测试结果提高了大约 15%,工作记忆能力测试结果提高了大约 25%。而使用随机模式刺激大脑则会使测试结果变差。这是人们第一次发现这种植入设备可以增强人类的认知能力。

英国纽卡斯尔大学的 Sinead Mullally 说:“这是一个具有开创性的研究。虽然该研究属于一种早期的示范性工作,但其结果令人兴奋,可能具有相当重要的意义。”

Song 希望该设备可以帮助老年痴呆症或其他有记忆问题的患者,他认为“记忆假肢”能绕过大脑受损的区域。Song 说:“在这些疾病的患者中,大脑的海马体有很多细胞死亡,这种植入设备或许能恢复患者大脑的认知能力。”

与海马损伤的人一起工作的 Mullally 说,大脑的海马体特别容易受到损伤,无论是受伤还是感染。理论上,绕过海马体的植入装置可以提供急需性的治疗,但该技术仍存在着一定的风险。

英国苏塞克斯大学(University of Sussex)的 Chris Bird 同意 Song 的观点。但他认为假肢或无法完全取代海马体。他说:“海马体的结构相当庞大,Song 研究仅对海马体的一小部分进行了记录,这就像在是在一个大水池里用水桶舀水一样。”

目前,该小组正在研究如何使用类似手段增强大脑的能力。Song 说:“这种方法具有普遍性。如果你能改善一个大脑区域的输入/输出,你同样可以将它应用到大脑的其他区域。”可被应用到的候选是一些能将信息本地化到大脑特定部分的能力,如外界的感觉、视觉和我们运动时的脑机能,增强这些脑机能将能改善一个人的手眼协调能力。但像智力这样的脑机能就太复杂了,因为它们涉及许多大脑区域同时工作。

测试该设备是否可以为人植入虚假记忆同样是该小组现阶段的工作之一。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 220,192评论 6 511
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,858评论 3 396
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 166,517评论 0 357
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 59,148评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 68,162评论 6 397
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,905评论 1 308
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,537评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,439评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,956评论 1 319
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,083评论 3 340
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,218评论 1 352
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,899评论 5 347
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,565评论 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,093评论 0 23
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,201评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,539评论 3 375
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,215评论 2 358

推荐阅读更多精彩内容