@ 2017.07.30 , 20:00
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脑后插管技术:抢在大脑之前分析眼睛看到的东西

脑后插管技术:抢在大脑之前分析眼睛看到的东西
credit: 123RF

2 mV电压不算多大,但用它来黑进大脑足矣。

这个2 mV电压指的是认知电位P300,这是一种由人类脑部产生的,只有在找到想找的物体的时候才会瞬间出现的电信号。更重要的一点是,该信号可以通过贴在脑袋上的电极于大脑思维对目标物体分析之前就检测到。

美国国防部属下研究机构之一DARPA(美国国防高级研究计划局)对此非常感兴趣。DARPA的“以神经技术提升情报分析”计划(NIA programme)致力于在无人机和卫星拍摄的图像中找寻导弹发射架和路边炸弹等物品。为此,DARPA为研究人员提供了大量的经费,研究如何利用P300电位的特性,从负责查看卫星照片的识别者的脑回路中,将“已找到目标物体”这个意识截取出来。

其中霍尼韦尔航空航天部的Robert Smith与神经学事业公司(NeuroMatters)的Paul Sajda是该研究的应用者们。这些公司基于DARPA研究成果设计的“图像分类系统”均要求图片识别者佩戴特殊的头套(如图)。头套上面装配有32个电极,用于感应大脑神经元活动产生的微弱电压变化。工作状态的“图像分类系统”会在佩戴有电极头套的识别者的眼前将图片以十张每秒的速度迅速切换播放。这个速度对于大脑的思维来说实在是太快了,大脑会在刚要对照片进行思维上的分析时,就将全部注意力转移到下一张照片的内容上。但是对于照片识别的最初阶段,只涉及刺激到认知加工这段过程来说,十张每秒的速度并不算太快,当快速闪过的图片里面包含有识别者认为的可疑物体时,头套会检测到一个特征P300电位。而引发这个特征电位的照片将被标上记号,以供进行更仔细的复核。据Sajda博士介绍,利用P300电位识别照片的速度是传统思维识别速度的三倍。

三倍速固然很不错,但在识别物体这件事情上,识别的准确性无疑更为重要。有研究者认为可以通过主动刺激大脑来提升识别的准确性,比上述只是读取大脑外围的信号的方法更进一步。许多研究表明经颅微电流刺激,也就是用小电流对着脑袋电一下能增强被电者所谓的“流体智力”,增强的流体智力是指一般智力里构成类似于运算、推理的这种能力,区别于“晶体智力”:应用先前已获得的知识经验的能力。另一个美国军事研究机构美国情报高级研究计划局(IARPA)希望利用这个流体智力增强现象来强化目标物体识别。
脑后插管技术:抢在大脑之前分析眼睛看到的东西
credit: 译者画的

经颅微电流刺激的玩法有很多。但新墨西哥大学的神经学博士Vincent Clark表示,目前的经颅刺激使用的只能是2 mA电流,这个电流对被刺激者来说是无痛无害的。在IARPA赞助了部分经费的项目中,Vincent Clark和他的团队通过贴在头皮上的电极,用9V电池对1000多名志愿者的大脑进行了经颅微电流刺激。在经过半小时的刺激后,实验组志愿者比对照组在照片里发现的狙击手、简易爆炸装置等的数量要多出13%。(对照组电流设置为实验组的5%,100 μA,用于排除实验组由于通电导致的皮肤微微发麻感觉的影响)

美国空军下属人类效能指挥部位于俄亥俄州的赖特-帕特森空军基地内大脑刺激相关项目主管Andy McKinley表示,如果将其中一个电池电极从受试者的脑袋移到手臂上,让电流经过更多的脑组织,可以进一步增强经颅微电流刺激的效果。McKinley的受试者会接受约25分钟的经颅微电流刺激,在刺激后的6个小时内实验组受试者发现的坦克、导弹发射架和其他有用目标的数量是对照组的两倍。
令人欣慰的是,这些实验似乎不会对志愿者产生任何不良影响。据Clark博士介绍,实验的电流刺激使志愿者感到微微欲睡,但大多数志愿者非常享受这种“注意力非常集中的状态”。奇怪的是,McKinley博士的说法几乎相反。他说参与实验的受试者能在被剥夺睡眠的情况下保持更久的警觉状态和舒畅的心情。有的受试者说,他觉得电刺激后的大脑像是刚刚喝了一大杯浓咖啡般精神。

愿安培力与你同在

对于识别物体来说,头上戴着一个看起来像是疯狂洗剪吹发明的头套,舒舒服服坐在电脑前等着被“读脑”是一回事。而在危险区域执行巡逻任务,或者在战壕里举枪迎击敌人的时候,通过“读脑”来辅助识别敌人又是另一回事了。没错还是DARPA,他们做出了这种“心灵雷达”。这个心灵雷达指的是由波音公司与通用汽车公司的部分参与合资,DARPA开发的认知技术威胁预警系统,该系统将全景视图与图像分类技术相结合,并应用到野外战场环境上。它更为人所知的名字是“卢克望远镜”(Luke’s binoculars,星战梗)。

“卢克望远镜”预警系统看起来不像望远镜,用起来也不像望远镜。实际上与前文一样使用者必须佩戴电极头套,而使用者看着的是以每秒十个画面的速度旋转切换着的全景图,是由围绕使用者的各相隔60°布置的六个相机拍摄的周围环境实时图像。如果全景图里任意一个区域让使用者产生P300电位信号,预警系统会弹出一条提醒,并让他更仔细地分辨这个区域里的可疑元素。在实验环境中,使用“卢克望远镜”的士兵识别周围可疑物体的效率几乎是使用传统军用望远镜效率的两倍。

“读脑”技术在军事上也可用于减少“友军之围”事件 。位于马里兰州的美国陆军研究实验室与澳大利亚和英国的国防部携手在这点上研究分析大脑的α,β,δ和γ波。与P300电位信号不同,大脑会持续不断地输出这些脑电波,而这些脑电波的强度和频率可以实时反映大脑状态。

在士兵意识到自己看到敌人之后,大脑需要400到450毫秒的时间来让手指扣动扳机。但是如果他在这段时间里发现枪口对着的其实是友军呢?据该研究项目的神经科学家Jean Vettel说,如果士兵已经意识到他判断错误,利用脑波数据可以让设备在短短200毫秒内完成分析。这应该有足够的时间联动枪械的保险机构来阻止子弹射出,从而减少友军伤亡。只能说这个真的是个脑洞大开的想法。

本文译自 the economist,由译者 幕后煮屎者 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 17+1

  1. 大混蛋
    @3 weeks ago
    3521926

    八个蜘蛛腿么

    [88] XX [0] 回复 [0]
  2. 3521927

    ·······八处不同··丫以为蜘蛛是一处··找半天找不到第二个、原来一个腿是一处?

    [110] XX [0] 回复 [0]
  3. 3521932

    意思就是以后广电可以从生理上真正让人们看不到不该看的信息喽?

    [46] XX [0] 回复 [0]
  4. 跳跃的人
    @3 weeks ago
    3521935

    人类文明步入新的奴隶时代不远了。

    [27] XX [1] 回复 [0]
  5. 3521937

    骇客帝国?

  6. 安助的大西洋
    @3 weeks ago
    3521947

    配图笑死了。

    [11] XX [0] 回复 [0]
  7. 3521965

    @Shize: 黑客帝国也是致敬的攻壳

  8. 3521981

    赛博格时代要来了吗??

  9. 茶苯海明
    @3 weeks ago
    3521985

    感觉插图极大的侮辱了我的智商😕

    [25] XX [0] 回复 [0]
  10. Bernan
    @3 weeks ago
    3521988

    之后就是拦截者,全天候偷窥你的生活

  11. 3521994

    一直觉得头皮电极明显对吴克群比较有利

  12. 天灭Firefox
    @3 weeks ago
    3522142

    攻壳 不短

  13. 3522169

    这样很容易早泄啊,刚按下播放按钮还没开始播放你就已经爽完进入不应期了

  14. 白头发乌鸦
    @3 weeks ago
    3522215

    干,八条腿~

  15. 3522265

    这配图逻辑上没错啊

  16. 3522287

    “根据相关法律法规和政策,部分视野未予显示”

    [17] XX [0] 回复 [0]
  17. 正直君
    @3 weeks ago
    3522751

    看了评论才知道8条腿,我是弱智

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