测量脑活动的新方法可能导致“思维读取”设备

实验任务（a）由自定节奏算术（简单附加方程）和非算术条件（内存语句和5-s固定）组成。在算术条件期间，我们发现一些但不是所有电极的活动显着增加。如在时频图（b）中所见，在高频宽带（HFB，70-110Hz）范围内最佳测量该活动。相对HFB功率变化（c）的时间轮廓显示为跨试验平均的一个代表电极（p1-1）。使用D′值，可以量化算术（红色，目标）和非算术（蓝色，非目标）条件（D）期间HFB响应的分布分离。在每个参与者的大脑中′，D值被映射（e），并且具有最高的D值（红色′）的网站位于IPS区域周围（F）围绕IPS区域（F）。IPS将来自下间间（IPL）小叶的上级（SPL）叠加。PC（后源沟）用虚线显示。在所有受试者中，电极P1-1（e中的白色圆圈的红色电极）具有最高的D值。′穆罕默德Dastjerdi等。

来自斯坦福医学院的科学家制定了一种记录大脑活动的新方法，这些方法可能导致“思维读取”的应用，这些应用程序将通过被动思维沟通沟通的患者。

当被要求在实验设置中执行数学计算时激活的大脑区域在使用数字时类似地激活 - 甚至在日常谈话中的定量术语，例如在日常谈话中，根据斯坦福大学学院的一项研究医学科学家。

使用小说方法，研究人员收集了第一种坚实的证据，即在实验控制条件下执行数学运动的人们看到的脑活动的模式与观察到当人在日常生活过程中的定量思想中观察到的某些人。

“我们现在能够在现实生活中窃取大脑，”博士，博士，博士，神经病学与神经科学副教授和斯坦福人颅内认知电生理学计划主任。Parvizi是该研究的高级作者，在10月15日在自然通信中发布。该研究的领先作者是博士后学者穆罕默德Dastjerdi，MD，博士和研究生穆葛ozker。

该发现可能导致“思维读取”的应用程序，例如，允许通过被动思维沟通中风来讲述静音的患者。可以想象，它也可能导致更多的缺陷结果：芯片植入物间谍甚至控制人们的思想。

“这很令人兴奋，有点可怕，”亨利格里利，JD，Deane F.和Kate Edelman Johnson教授和凯特·爱德尔曼约翰逊教授和斯坦福的生物医学伦理中心，在这项研究中没有作用，但熟悉通过其内容并通过调查结果描述了自己作为“非常深刻的印象”。“首先，它展示了我们可以看到有人处理数字，而第二天，我们可以想到有一天能够操纵大脑，影响有人如何处理数字。”

研究人员监测了叫做内沟的大脑区域的电活动，已知在关注和眼睛和手动运动中是重要的。以前的研究暗示了该地区的一些神经细胞簇也涉及数值，识字的数学当量。

然而，先前研究已经使用的技术，例如功能磁共振成像，其能够有限地研究现实环境中的大脑活动，并确定神经细胞射击图案的精确定时。这些研究专注于在一个特定的大脑区域中测试一个特定功能，并试图消除或以其他方式占所有可能的混淆因素。此外，实验对象在黑暗的管状室内必须在暗的管状室内或多或少地均匀地铺平，其沉默将被恒定，响亮，机械，撞击噪声喷出，而图像在电脑屏幕上闪烁。

“这不是现实生活，”Parvizi说。“你不是在你的房间里，有一杯茶，并自发地体验生活的活动。”他说，一个深刻的重要问题是：“在现实生活中，在特定职能工作中，已经显示出的神经细胞群是如何重要的？”

他的团队的方法称为颅内记录，提供了精致的解剖和时间精确度，并允许科学家在人们沉浸在现实生活中时，可以监测大脑活动。Parvizi和他的伙伴分为三个志愿者的大脑，正在评估其对其经常性，耐药性癫痫发作的可能手术治疗。

该过程涉及临时移除患者头骨的一部分和将电极的定位包放在暴露的脑表面上。为了长达一周，患者仍然挂钩到监测装置，而电极在大脑内拾取电活动。对于患者的整个住院住宿，这种监测继续不间断地延续，捕捉他们不可避免的重复癫痫发作和使神经病学家能够确定癫痫发作的每个患者大脑中的确切点。

在此，在整个时间内，患者仍然将其束缚在监测装置上，并且主要限制在床上。但除了医院设置的典型入侵外，他们舒适，没有痛苦，可自由吃，喝酒，思考，亲自或在手机上谈话，或者在手机上或在手机上或在手机上或手机聊天，或者在手机上或手机或手机聊天。

植入患者头部的电极就像窃听，每个窃听数十万神经细胞的人口并报告回电脑。

在研究中，参与者的行动也被摄像机在整个逗留期间监控。这使得研究人员后来将患者的自愿活动与被监测的脑区域的神经细胞行为相关。

作为研究的一部分，志愿者回答了一个真正/假的问题，在笔记本电脑屏幕上突出，一个接一个地。需要计算一些问题 - 例如，2 + 4 = 5是真的还是假？ - 虽然其他人要求科学家称呼情节内存 - 真假：今天早上我早餐吃咖啡。在其他情况下，患者简单地要求盯着其他空白屏幕中心的十字线，以捕捉大脑所谓的“休息状态”。

与其他研究一致，Parvizi的团队发现，当志愿者正在进行计算时，志愿者才表明，志愿者在进行计算时，Parvizi的团队发现，在内部沟槽中的特定神经细胞中的电活动。

之后，Parvizi和他的同事分析了每个志愿者的日常电极记录，鉴定了在实验设置外部发生的内部血管活性中的许多尖峰，并转向记录的视频镜头，看看志愿者在发生这种尖峰时一直在做什么。

他们发现当患者提到了一个数字 - 甚至是定量参考，例如“更多”，“许多”或“大于另一个” - 在相同的神经细胞群中存在电活性尖峰当患者在实验条件下进行计算时激活的内部沟槽。

这是一个意想不到的发现。“我们发现该地区不仅在阅读数字或思考它们时被激活，而且还当患者更倾斜地指向数量时，”Parvizi说。

“这些神经细胞没有乱射，”他说。“他们非常专注，只有当主题开始思考数字时才有效。当主题回忆时，笑或说话，他们没有被激活。“因此，只需通过咨询参与者的大脑活动的电子记录，可以知道它们是否在非异常条件下从事定量思想。

任何即将发生的脑力控制的恐惧都是最早的，在早产的情况下彼一而就。“实际上，世界上的最简单的东西不是人们的大脑中的植入电极。它不会在明天或轻松或偷偷摸摸地完成。“

Parvizi同意了。“我们还在早期的时候，”他说。“如果这是棒球比赛，我们甚至不是在第一次绕线。我们刚收到一张机票进入体育场。“

该研究由国家卫生研究院（Grant R01NS0783961），斯坦福神经营养学计划以及Gwen和Gordon Bell家族资助。额外的共同作者是博士后学者Brett Foster，Phd和Research Assistant Vinitha Rangarajan。 - 查看更多位置：http：//med.stanford.edu/ism/2013/october/parvizi.html#sthash.eciizpyx.dpuf

出版物：Mohammad Dastjerdi等，等，“实验和自然条件下人为皮层中的数值加工，”2013，自然通信4,2528; DOI：10.1038 / ncomms3528

图像：Mohammad Dastjerdi，等，Doi：10.1038 / ncomms3528