發(fā)表于《自然?神經(jīng)科學(xué)》的一篇文章顯示，科學(xué)家利用功能性磁共振成像和大型語言模型實(shí)現(xiàn)了非侵入性的腦機(jī)接口。我們知道大型語言模型創(chuàng)造了劃時(shí)代的 ChatGPT，那么現(xiàn)在就來看看它又是如何在腦機(jī)接口領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了侵入式到非侵入式的跨越。

聞靜

功能性磁共振成像是一種測量大腦活動(dòng)的非侵入性方法，原理是通過刺激特定感官，激活大腦皮層相應(yīng)部位的神經(jīng)，并通過磁共振圖像來顯示。近日，科學(xué)家將 fMRI 與大型語言模型(LLM:一種人工智能算法，也是 ChatGPT 的技術(shù)基礎(chǔ))結(jié)合，對人腦的思維活動(dòng)進(jìn)行了解讀。

腦機(jī)接口的突破

大多數(shù)現(xiàn)有的腦機(jī)接口都是侵入性的，需要通過大腦植入物來監(jiān)測一個(gè)人大腦皮層的活動(dòng)，并預(yù)測出被監(jiān)測者可能輸出的語言。

而近日，美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的計(jì)算機(jī)科學(xué)家們利用功能性磁共振成像和大型語言模型，描繪出參與實(shí)驗(yàn)的 16 名志愿者的大腦如何對不同的單詞和短句做出反應(yīng)，構(gòu)建了非侵入性語言腦機(jī)接口的方法。成果發(fā)布于國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》的子刊《自然?神經(jīng)科學(xué)》(Nature Neuroscience)。

模擬結(jié)果的對與錯(cuò)

科學(xué)家們讓志愿者們躺在功能磁共振成像掃描儀中，記錄每個(gè)人的大腦活動(dòng)，同時(shí)讓他們收聽或者觀看同一個(gè)故事。實(shí)驗(yàn)過后，科學(xué)家基于大型語言模型，將志愿者大腦的血流量與故事的細(xì)節(jié)對應(yīng)，編碼了一套反應(yīng)每個(gè)人大腦活動(dòng)的流程。

這套流程可以看成是一個(gè)解碼器。對無法用聲音交流的人來說，這種思維解碼器給了他們一個(gè)方便的與外界溝通的機(jī)會。在特定情況下，解碼器會比目前已經(jīng)較普及的語音控制更有效率。

研究顯示，解碼器會比較準(zhǔn)確地記錄下每個(gè)人對不同的單詞和短句做出的反應(yīng)，但是這個(gè)反應(yīng)本身就含有被監(jiān)測者的主觀想法。因此，解碼器產(chǎn)生的結(jié)果在不同人之間會存在差異。

同時(shí)，如果在實(shí)驗(yàn)過程中，被監(jiān)測者大腦中想象的是另外一個(gè)故事，那么就會大大降低解碼器結(jié)果的準(zhǔn)確性。也就是說，目前，這項(xiàng)人工智能技術(shù)很容易被“欺騙”。

解讀思維的是與非

目前這項(xiàng)技術(shù)還有許多不成熟的地方，加上設(shè)備、成本的限制，也無法在短時(shí)間內(nèi)廣泛應(yīng)用于個(gè)人。但是，這項(xiàng)復(fù)雜的非侵入技術(shù)的發(fā)展速度已經(jīng)超過了許多人的預(yù)期，這對政策制定者和公眾來說都是一個(gè)警鐘。

有專家擔(dān)心解碼器結(jié)果的不準(zhǔn)確性會影響司法判斷。美國達(dá)特茅斯學(xué)院的科學(xué)哲學(xué)家阿迪娜?羅斯基斯表示:“它們的差異非常明顯，會在法律案件中導(dǎo)致完全不同的走向?！?/p>

另外，針對這項(xiàng)技術(shù)，更多的人表示了隱私和歧視方面的擔(dān)憂。文章作者 Jerry Tang 和 Alexander Huth 也呼吁政策制定者積極解決這項(xiàng)技術(shù)在什么情況下可以使用和什么情況下不能使用的問題。

我們知道對于患有強(qiáng)迫癥等精神疾病的人來說，有時(shí)候大腦中會出現(xiàn)隨機(jī)的、并非自己本意的侵入性想法，這是患者不想要的但是卻很難控制住的強(qiáng)迫行為。因此，專家擔(dān)心在對這些人實(shí)施思維解讀的過程中，如果被監(jiān)測者出現(xiàn)了侵入性想法，解碼器會把這個(gè)想法實(shí)施，造成不可挽回的后果。

參考文獻(xiàn):