耶魯大學(xué)教授圖克·布朗講述腦科學(xué)與人工智能。（李釗/《科技日?qǐng)?bào)》）

6月10日下午，科學(xué)院南路6號(hào)的中科院計(jì)算所一層會(huì)議室里人潮涌動(dòng)，幾百名年輕學(xué)子云集一堂，只為聆聽(tīng)“理解未來(lái)”系列講座第28期：耶魯大學(xué)心理學(xué)系教授、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)專(zhuān)家尼古拉斯·圖克·布朗和微軟亞洲研究院副院長(zhǎng)、麻省理工學(xué)院電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)博士張益肇分享他們關(guān)于腦科學(xué)與人工智能的最新成果和思想。

布朗說(shuō)，今天，科學(xué)家們已經(jīng)將“旅行者”號(hào)探測(cè)器送出了太陽(yáng)系，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)基因這一生命密碼的編輯，對(duì)人體最重要器官——大腦的了解卻仍然十分有限。一方面，大腦內(nèi)有860億個(gè)神經(jīng)元，結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜；另一方面，囿于技術(shù)限制，科學(xué)家很難對(duì)大腦活動(dòng)進(jìn)行精確、直觀的實(shí)時(shí)觀測(cè)。人類(lèi)已然制造出了戰(zhàn)勝地球上最強(qiáng)圍棋選手的人工智能AlphaGo，面對(duì)自身的大腦時(shí)，卻依舊如同霧里看花。所幸的是，在近5年至10年間，隨著科技的飛速發(fā)展，研究大腦的技術(shù)手段也越來(lái)越趨向多樣化?，F(xiàn)代腦科學(xué)作為一門(mén)年輕的學(xué)科，在短時(shí)間內(nèi)得到了蓬勃發(fā)展。

實(shí)時(shí)腦成像：

幫助把控“走神”的注意力

布朗圍繞實(shí)時(shí)腦成像技術(shù)，為現(xiàn)場(chǎng)聽(tīng)眾解讀了意識(shí)、思維、注意力等大腦的種種奇妙“密碼”，展現(xiàn)了人類(lèi)大腦思維優(yōu)化的無(wú)限可能。

注意力是布朗一直以來(lái)的研究重心。他說(shuō)，從學(xué)習(xí)到工作，注意力在人類(lèi)社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中都扮演著至關(guān)重要的角色。遺憾的是，我們通常很難對(duì)自己的注意力進(jìn)行把控，往往在課堂上被老師點(diǎn)名批評(píng)或與周?chē)?chē)輛發(fā)生碰撞后，才意識(shí)到自己的心不在焉。能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)走神并調(diào)整注意力，對(duì)個(gè)人及社會(huì)都具有現(xiàn)實(shí)意義。

布朗稱(chēng)，以往研究注意力的方式是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行fMRI（功能性磁共振成像）掃描，進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。新興的fMRI技術(shù)測(cè)量的是神經(jīng)元活動(dòng)所引發(fā)的血液動(dòng)力的改變，對(duì)人體不造成任何損傷，但需要專(zhuān)業(yè)人員耗費(fèi)數(shù)月乃至一年來(lái)分析數(shù)據(jù)。而通過(guò)實(shí)時(shí)fMRI，數(shù)據(jù)分析可以在短短數(shù)秒之內(nèi)完成。

布朗介紹了三種不同類(lèi)型的實(shí)時(shí)fMRI，并重點(diǎn)講解了第一種，即通過(guò)實(shí)時(shí)fMRI獲悉研究對(duì)象關(guān)注的是什么，又是何時(shí)開(kāi)始走神，從而利用這些信息為研究對(duì)象提供反饋意見(jiàn)，讓被研究者本人對(duì)自己大腦的活動(dòng)有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，從而及時(shí)調(diào)整自己的行為。在這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，雖然實(shí)驗(yàn)對(duì)象只是接受了實(shí)時(shí)fMRI掃描而不是專(zhuān)門(mén)的注意力訓(xùn)練，但他們的注意力集中程度有所提高。

除了幫助提高注意力，實(shí)時(shí)fMRI還有重建記憶、診斷及治療抑郁癥等實(shí)際應(yīng)用。在最新算法和計(jì)算機(jī)云技術(shù)的輔助下，實(shí)時(shí)fMRI技術(shù)乃至腦科學(xué)都處在發(fā)展的黃金階段。

人工智能：

輔助腦疾病研究和治療

布朗演講后，張益肇博士將腦科學(xué)與人工智能相結(jié)合，從另一個(gè)層面來(lái)探討如何利用人工智能更好地認(rèn)識(shí)和緩解少年自閉癥、中年憂郁癥和阿爾茨海默癥等帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

他從跨學(xué)科領(lǐng)域的角度，闡述了人工智能與腦科學(xué)之間千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，人工智能得以通過(guò)一個(gè)人的動(dòng)作來(lái)了解對(duì)方，通過(guò)互動(dòng)引導(dǎo)自閉人群與外界的交流。人工智能還可以對(duì)嬰幼兒的大腦進(jìn)行掃描，配合數(shù)據(jù)分析，得出罹患自閉癥的概率，從而盡早對(duì)自閉癥進(jìn)行治療。除了計(jì)算機(jī)視覺(jué)，人工智能的另一大領(lǐng)域是自然語(yǔ)言理解。現(xiàn)在，人工智能已經(jīng)可以通過(guò)對(duì)話交流，對(duì)抑郁癥患者的治療起到積極作用。在防治老年癡呆癥方面，人工智能也可以大顯身手，無(wú)論是App上的測(cè)試還是MRI腦部掃描，都可以對(duì)老年人群進(jìn)行未雨綢繆的關(guān)懷，盡可能降低老年癡呆癥對(duì)老年人生活質(zhì)量乃至生命的危害。

張益肇總結(jié)說(shuō)：“大腦的研究現(xiàn)在進(jìn)入了一個(gè)大數(shù)據(jù)階段，人工智能可以做一個(gè)輔助工具幫助這些科學(xué)家開(kāi)展這些方面的研究。我相信，未來(lái)的前景會(huì)越來(lái)越好。”

專(zhuān)家對(duì)話：

腦科學(xué)與人工智能結(jié)合

北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授畢彥超女士作為嘉賓主持，與兩位主講人及北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)、麥戈文腦科學(xué)研究所常務(wù)副所長(zhǎng)方方，普林斯頓大學(xué)講席教授、美國(guó)工程院院士李凱展開(kāi)了對(duì)話討論，從各自專(zhuān)業(yè)的角度講述了當(dāng)前的最新進(jìn)展和主要挑戰(zhàn)，并探討了跨學(xué)科合作的各種可能性。各位大咖教授的精彩觀點(diǎn)與犀利論斷，讓現(xiàn)場(chǎng)觀眾深切感受到了腦科學(xué)與人工智能結(jié)合所產(chǎn)生的巨大效用與深遠(yuǎn)影響。

人類(lèi)大腦的復(fù)雜與奇妙令人著迷，對(duì)于未來(lái)的展望激動(dòng)人心。相信在科學(xué)家的努力之下，科學(xué)之光照亮大腦的幽深角落將只是時(shí)間問(wèn)題。在科技創(chuàng)新的助力下，這一天絕非遙不可及。（記者 李釗）

讓科學(xué)之光照亮大腦 聽(tīng)科學(xué)大咖講述腦科學(xué)與人工智能

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