像《黑客帝国》一样,直接将知识下载到大脑

研究人员首次能够 入侵大脑的学习过程,通过诱导大脑模式来产生一种学习行为。这不像 即时功夫下载 那样先进,也不像认知植入那样流畅,但仍然是一项重要发现,可能导致新的教学和康复技术。

研究人员表示,未来的疗法可以解码运动员或音乐家的大脑活动模式,并将其作为基准来教导他人新的活动。

波士顿大学和京都ATR计算神经科学实验室的科学家们使用功能性磁共振成像(fMRI)来研究学习过程。他们正在研究成年大脑在视觉感知学习(VPL)方面的能力,在这种情况下,重复训练可以提高一个人在特定任务上的表现。成年人是否能像年轻人一样做到这一点,一直是神经科学界争论不休的问题。

由波士顿大学神经科学家竹尾渡部(Takeo Watanabe)领导的研究人员使用一种名为 解码fMRI神经反馈 的方法来刺激视觉皮层。他们首先向参与者展示了不同方向的圆圈。然后,他们使用fMRI观察参与者的大脑活动。研究人员随后能够训练参与者重现这种视觉皮层活动。

志愿者再次被置于MRI机器中,并被要求想象特定颜色的形状。参与者被要求“以某种方式调节大脑后部区域的活动”,使其尽可能大。他们被告知,他们将获得与圆盘大小成比例的报酬,但他们不知道这个圆盘意味着什么。研究人员观察了参与者的大脑活动,并监测了他们视觉皮层中的激活模式。

研究作者写道:“参与者可以被训练来控制整个大脑区域的整体平均激活水平,或一个区域相对于另一个区域的激活水平。”

研究人员说,即使测试对象不知道自己在学习什么,这种方法也有效。

渡部在一份 声明 中说:“这项研究中最令人惊讶的是,仅仅诱导与特定视觉特征相对应的神经激活模式,就能在视觉特征上改善视觉表现,而无需呈现该特征或受试者意识到要学习什么。”

渡部及其同事表示,这种方法可以成为一种强大的工具。

他们写道:“它可以‘植入’一个人,使其获得新的学习、技能或记忆,或者可能修复因事故、疾病或衰老而受损的技能或知识,而一个人并不知道自己学到了什么或记住了什么。”

该论文发表在《 科学 》杂志上。

[ FellowGeek 通过 Slashdot ]

 

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丽贝卡·博伊尔是一位屡获殊荣的自由撰稿人,她撰写关于天文学、人畜共患病以及介于两者之间的各种主题的文章。她是《大西洋月刊》的特约撰稿人,她的作品经常出现在《大众科学》、《新科学家》、《FiveThirtyEight》、《连线》以及许多其他面向成人和儿童的出版物上。丽贝卡在科罗拉多州长大,离太空更近一英里,现在住在圣路易斯,靠近大陆两条最强大的河流的交汇处。

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