【讲义】

Report
现代读心术
脑成像技术简介以及我们能否阅读他
人的心灵
邸新
大脑是一切心理活动的来源
Einstein’s brain
神经心理学
Paul Broca
Carl Wernicke
脑外科手术
Wilder Penfield
Homunculus
脑电图 (EEG)
EEGs when Awake and Asleep
磁共振 (MRI)
磁共振 (MRI)
BOLD (血氧水平依赖信号)
Seiji Ogawa
神经活动 > 耗氧 > 脱氧血红蛋白增加 > 血流增加 (过补偿)
> 含氧血红蛋白增加 > BOLD信号增加
结构像 VS. 功能像
t
T1 加权结构像
功能像序列
1 x 1 x 1 mm3
每名被试1幅图像
3 x 3 x 3 mm3
采样时间大约2s
第一篇BOLD FMRI文章
Kwong et al., 1992, in PNAS
减法逻辑
Task X
A
B
C
D
E
Task Y
A
B
C
D
E
X-Y
人类脑图谱 (HUMAN BRAIN MAPPING)
Image from http://www.unitseven.co.nz/
大脑的功能区域
腹侧和背侧视觉通路
面孔加工区 (FUSIFORM FACE AREA, FFA)
Kanwisher et al., 1997, in Journal of Neuroscience
场景加工区 (PARAHIPPOCAMPAL PLACE
AREA, PPA)
Epstein & Kanwisher, 1998, in Nature
类别加工区域
Fusiform face area (FFA)
 Parahipppocampal place area (PPA)
 Extrastriate body area (EBA)
 Visual word form area (VWFA)
…

大脑区域间是如何联系的? CONNECTOME
MIND READING?
任务X
?
任务X
反向推理
Reverse inference
能否通过大脑活动推测心理活动?

概念的精细程度

有没有限制条件

个体性

理论可能性 vs. 实际应用价值
看电影时的脑活动
Hasson et al., 2004
看电影时的脑活动
看电影时的脑活动
看电影时的脑活动
神经电影学 (NEUROCINEMATICS)
Neurocinematics in Hollywood
Avatar
Pop Skull
Neurocinematics in Hollywood
oAvatar
oPop Skull
神经营销学 (Neuromarketing)
o什么样的广告更能吸引眼球,刺激购买?
o科不科学不重要,赚钱最重要。
植物人有意识吗?
Disorders of consciousness (from Wikipedia)
 Locked-in syndrome
 Minimally conscious state
 Persistent vegetative state
 Chronic coma
探测植物人的意识
23岁女性
 交通事故引起脑外伤
 植物人

想象
 打网球
 在家里走动
Owen et al., 2005, in Science
探测植物人的意识
后续研究
 54名病人中有5人可以
完成想象任务
Monti et al., 2010, in NEJM
与植物人交流?
是否可以与病人做简单
的交流?
 Yes or No

Monti et al., 2010, in NEJM
关于植物人研究的思考
有些植物人病人可能是比较严重的locked-in
syndrome
 他们可以理解他人的谈话,并可以主动的配合产生
相应的脑活动。
 但他们无法产生任何行为表现。

病人的关怀与权益
 安乐死

是否可以解码更精细的心理活动?
脑的空间尺度
神经元胞体 4-100微米
功能柱 500微米
fMRI体素 3毫米
测量的空间尺度越精细,可以解码的心理概念也越精细。
脑的空间尺度
吐槽fMRI


1个体素 ~ 数十个功能柱 ~ 1,000,000 neurons
fMRI “trying to understand how an engine works
by measuring the temperature of the exhaust
manifold.” (Poldrack 2012)
神经元 (JENNIFER ANISTON NEURON)
Quian Quiroga et al., 2005, in Nature
功能柱和多体素分析
Haynes & Ree, 2006
视觉信息重建
Miyawaki et al., 2008, in Neuron
视觉信息重建
视觉信息重建
最新进展
Schoenmakers et al., 2013
算法很tricky,训练刺激只有B, R, A, I, N和S六个字母。
动态视觉信息重建
Nishimoto et al., 2011, in Current Biology

美剧中的创作 (House MD s05e16)
重建的是正在看到的场景
 不是大脑想象中的情景
 更不是潜意识

解码想象中的内容



想象一个事物与看见一个事物会使用神经区域进行
加工。
想象面孔会激活FFA,想象场景会激活PPA (Reddy
et al., 2009)。
画面感强的想象vs.抽象的想象。
解码梦境
每个被试被叫醒至少200次,每次平均342秒。
Horikawa et al., 2013, in Science
解码梦境
梦境报告
被叫醒前视皮层脑活动
解码梦境
你还敢梦到不该梦到的人吗?

能够识别的概念还十分粗糙:文字、街道、书…
个体性
 粗糙的概念,人与人之间是有共性的。
 越是私密信息,在大脑中的表征的个体差异越大。
(你梦到的是现女友还是前女友还是苍井空?)
 理论上可以识别私密信息,但需要你的配合。
小结

验证读心的可能性。

识别概念的精细程度——取决于测量的空间尺度。

测量噪声很大——需要扫描很长时间。

需要被试配合——很容易欺骗。

机器的存在感。
谢谢捧场!
致谢
大量图片来自互联网,感谢GOOGLE和WIKIPEDIA

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