化工儀器網
技術文章
撫生試劑-日科學家核磁共振解碼夢境 準確率達60%
閱讀：223 發布時間：2014-1-3日科學家核磁共振解碼夢境 準確率達60%
一個日本神經科學家小組日前成功地使用大腦掃描設備讀出人們夢境中的內容。
日本京都ATR計算神經科學研究所科學家神谷之康和他的同事們使用功能磁共振成像(FMRI)對三名睡眠中的受試者腦部進行掃描觀察，并同時記錄下他們的腦電波信號。
當觀察到受試者的腦電波正處于夢境的早期睡眠特征時，研究人員便將受試者喚醒并詢問他們剛才夢到的是什么情景，隨后便讓他們繼續入睡。這種測試的進行期間有3個小時的間隔，并采用不同的方式，針對不同的受試者重復進行7~10次。
在每次間隔期間，受試者每小時會被喚醒10次。每一位受試者都報告他們大約每小時內都會出現大約6~7次夢境，這樣每一位受試者身上都會記錄到大約200次夢境事件。
大多數夢境所反映的是日常的生活。如一位受試者表示：“我夢到我在一家面包店里。我買了東西然后走到外面的大街上，那里有一個人正在拍照。”另一位受試者敘述說：“我看見一座巨大的銅質雕像，在一座小山坡上。在山腳下有小屋子，街道，還有樹林。”也有一部分受試者的夢境中包含了一些不同尋常的內容，比如遇見一位電影明星，或是夢見自己置身于一座錄音棚之中。
神谷之康和同事們使用普林斯頓大學開發的語料數據庫WordNet來提取受試者陳述報告中的語言特征，并將其劃分為20個類別，如“車”，“男性”，“女性”以及“計算機”等，這些文字都是在受試者的陳述中出現頻率zui高的。隨后研究組使用對應于這些文字的圖片，讓受試者去觀看這些圖片并同時掃描并記錄他們的大腦活動情況，zui后將這些數據與此前在進行睡眠實驗中喚醒受試者時記錄的數據進行對比。令人驚奇的是，計算機能夠識別夢境中60%左右的圖像。
研究人員對受試者大腦的V1，V2 和 V3區域的活動情況進行了分析，這些大腦區域負責視覺圖像處理的zui早期階段，并負責對視覺畫面的基本解碼，如對比以及邊界的對齊等等。研究人員也對大腦中負責更別圖像處理的區域進行了觀察，如大腦中負責目標認知的區域，等等。
在2008年，神谷之康和他的同事們曾經報告稱他們可以解碼并重建受試者大腦區域活動所代表了視覺情景。而現在，他們已經更進一步，實現了對大腦更功能區域活動的識別，也因此幾乎能地預測受試者夢境中呈現的內容。
神谷之康表示：“我們建立了一套模型，用以預測每一類別的內容是否會在夢境中呈現。通過對喚醒受試者之前9秒鐘其大腦活動的分析，我們可以判斷這個人剛才是否正在做夢，準確性達到75%~80%。”
他也表示這樣的實驗并非對受試者夢境畫面結構的考察。他說：“我們所關注的是夢境的意義，但是我仍然認為有可能從中提取出結構特征，如形狀和對比，正如我們在2008年時所做的那樣。”
他們所作的這項工作于去年在美國新奧爾良召開的神經科學學會年會上做了報告，并于近期發表在《科學》雜志上。在這篇文章中，研究組指出人類大腦中負責較別視覺處理的區域，其針對夢境和視覺感知所產生的神經反應是相似的。
美國加州大學伯克利分校科學家杰克·格朗特(Jack Gallant)表示：“這是一項有趣的工作，令人興奮。相比低級區域，從更別的大腦區域進行解譯可以更加地重構夢境，這一事實說明引發夢境的大腦活動中牽涉到一些與視覺想象有關的腦部區域。”他說：“另外，由于對夢境的解譯在受試者被喚醒*幾秒鐘時zui為，這一點也似乎可以證明我們醒來后回想自己剛剛經歷的夢境，這是一種短時記憶。”
神谷之康和同事們目前正致力于對處于快速眼動階段(REM)的深度睡眠者實施同樣的研究，這一階段一般也被認為與當事人正處于夢境有關。他說：“這一階段的研究將更具挑戰性，因為我們必須至少等待一小時以上才能等到受試者進入快速眼動階段的睡眠狀態。我并不了解很多有關夢境的作用的理論，我比較了解夢境的內容，以及這些夢境內容是如何與大腦中的不同區域相互關聯的，這種關聯性將幫助我們更好地理解夢境。”