超越生物学
解码大脑的提议始于10年前。当时,神经系统学家认识到,他们使用功能性磁共振成像(fMRI)得出的脑部扫描中存在许多未开发的信息。为了分析脑活动模式,科学家将大脑划分成不同立体像素——像素的三维等价物,并主要致力于解答哪些立体像素最能反映刺激。最终研究人员总结出哪些区域负责处理面部表情。
解码技术将审查大脑扫描中更多的信息,它们通过强弱应答来鉴定更细微的脑活动模式。例如,之前有研究已经证明,物体并不只被一个非常活跃的小区域编码,它同时还被更多的分散式阵列编码。
一旦该程序获得足够的样本,它就能够推断受试者在看什么或思考什么。这些已经超越了划分大脑区块。而进一步关注这些模型能够让研究人员从询问“在大脑的哪个部分”等简单问题,到证明有关心理过程本质的假设理论。美国得克萨斯大学fMRI专家Russell Poldrack表示,解码使得研究人员能够检验那些现存的预测大脑如何执行任务的心理学理论。
Gallant的实验室使用了第一人称、战争题材的视频游戏《反恐精英》,以设法验证他们是否能够解码向左走或向右走、追击敌人或开火的意图。但是,他们只能解码来回走动的意图,fMRI数据中的所有其他信息则被淹没在参与者的情绪中。
对于梦境的研究也是这样。日本国际电气通信基础技术研究所(ATR)计算神经系统科学实验室的Yukiyasu Kamitani及其同事,让受试者在扫描仪中入睡,然后定期唤醒他们,让他们回想自己看到了什么。该研究小组首先试图重建他们梦境中真实的视觉信息,但最后依然还是求助于各种关键词。不过该研究预测准确率约为60%。
逆向工程
解码大脑依赖于这样一个事实:大脑活动和外部世界的相互关系能够被确认。而且如果所有你想要做的是使用一个简单的脑信号来指挥一只机械手臂,那么简单地识别这些联系就足够了。但是,Gallant等人希望能做得更多,他们试图找出大脑是如何组织和储藏信息的。