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发表于《自然・神经科学》的一篇文章显示，科学家利用功能性磁共振成像和大型语言模型实现了非侵入性的脑机接口。我们知道大型语言模型创造了划时代的 ChatGPT，那么现在就来看看它又是如何在脑机接口领域实现了侵入式到非侵入式的跨越。

文 | 闻静

功能性磁共振成像（fMRI）是一种测量大脑活动的非侵入性方法，原理是通过刺激特定感官，激活大脑皮层相应部位的神经，并通过磁共振图像来显示。近日，科学家将 fMRI 与大型语言模型（LLM：一种人工智能算法，也是 ChatGPT 的技术基础）结合，对人脑的思维活动进行了解读。

脑机接口的突破

大多数现有的脑机接口都是侵入性的，需要通过大脑植入物来监测一个人大脑皮层的活动，并预测出被监测者可能输出的语言。

而近日，美国德克萨斯大学奥斯汀分校的计算机科学家们利用功能性磁共振成像和大型语言模型，描绘出参与实验的 16 名志愿者的大脑如何对不同的单词和短句做出反应，构建了非侵入性语言脑机接口的方法。成果发布于国际知名学术期刊《自然》（Nature）的子刊《自然・神经科学》（Nature Neuroscience）。

模拟结果的对与错

科学家们让志愿者们躺在功能磁共振成像扫描仪中，记录每个人的大脑活动，同时让他们收听或者观看同一个故事。实验过后，科学家基于大型语言模型，将志愿者大脑的血流量与故事的细节对应，编码了一套反应每个人大脑活动的流程。

这套流程可以看成是一个解码器。对无法用声音交流的人来说，这种思维解码器给了他们一个方便的与外界沟通的机会。在特定情况下，解码器会比目前已经较普及的语音控制更有效率。

研究显示，解码器会比较准确地记录下每个人对不同的单词和短句做出的反应，但是这个反应本身就含有被监测者的主观想法。因此，解码器产生的结果在不同人之间会存在差异。

同时，如果在实验过程中，被监测者大脑中想象的是另外一个故事，那么就会大大降低解码器结果的准确性。也就是说，目前，这项人工智能技术很容易被“欺骗”。

解读思维的是与非

目前这项技术还有许多不成熟的地方，加上设备、成本的限制，也无法在短时间内广泛应用于个人。但是，这项复杂的非侵入技术的发展速度已经超过了许多人的预期，这对政策制定者和公众来说都是一个警钟。

有专家担心解码器结果的不准确性会影响司法判断。美国达特茅斯学院的科学哲学家阿迪娜・罗斯基斯表示：“它们（目前解码器会搞错的语义）的差异非常明显，会在法律案件中导致完全不同的走向。”

另外，针对这项技术，更多的人表示了隐私和歧视方面的担忧。文章作者 Jerry Tang 和 Alexander Huth 也呼吁政策制定者积极解决这项技术在什么情况下可以使用和什么情况下不能使用的问题。

我们知道对于患有强迫症等精神疾病的人来说，有时候大脑中会出现随机的、并非自己本意的侵入性想法，这是患者不想要的但是却很难控制住的强迫行为。因此，专家担心在对这些人实施思维解读的过程中，如果被监测者出现了侵入性想法，解码器会把这个想法实施，造成不可挽回的后果。

参考文献：

• https://www.nature.com/articles/d41586-023-01486-z

• https://www.nature.com/articles/s41593-023-01304-9