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　　6月10日下午，科學(xué)院南路6號的中科院計算所一層會議室里人潮涌動，幾百名年輕學(xué)子云集一堂，只為聆聽“理解未來”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)專家尼古拉斯·圖克·布朗和微軟亞洲研究院副院長、麻省理工學(xué)院電氣工程和計算機(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，今天，科學(xué)家們已經(jīng)將“旅行者”號探測器送出了太陽系，也實現(xiàn)了對基因這一生命密碼的編輯，對人體最重要器官——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)家很難對大腦活動進(jìn)行精確、直觀的實時觀測。人類已然制造出了戰(zhàn)勝地球上最強(qiáng)圍棋選手的人工智能AlphaGo，面對自身的大腦時，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)手段也越來越趨向多樣化?，F(xiàn)代腦科學(xué)作為一門年輕的學(xué)科，在短時間內(nèi)得到了蓬勃發(fā)展。

　　實時腦成像：

　　幫助把控“走神”的注意力

　　布朗圍繞實時腦成像技術(shù)，為現(xiàn)場聽眾解讀了意識、思維、注意力等大腦的種種奇妙“密碼”，展現(xiàn)了人類大腦思維優(yōu)化的無限可能。

　　注意力是布朗一直以來的研究重心。他說，從學(xué)習(xí)到工作，注意力在人類社會各個領(lǐng)域中都扮演著至關(guān)重要的角色。遺憾的是，我們通常很難對自己的注意力進(jìn)行把控，往往在課堂上被老師點名批評或與周圍車輛發(fā)生碰撞后，才意識到自己的心不在焉。能夠及時發(fā)現(xiàn)走神并調(diào)整注意力，對個人及社會都具有現(xiàn)實意義。

　　布朗稱，以往研究注意力的方式是對研究對象進(jìn)行fMRI（功能性磁共振成像）掃描，進(jìn)而對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。新興的fMRI技術(shù)測量的是神經(jīng)元活動所引發(fā)的血液動力的改變，對人體不造成任何損傷，但需要專業(yè)人員耗費(fèi)數(shù)月乃至一年來分析數(shù)據(jù)。而通過實時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型的實時fMRI，并重點講解了第一種，即通過實時fMRI獲悉研究對象關(guān)注的是什么，又是何時開始走神，從而利用這些信息為研究對象提供反饋意見，讓被研究者本人對自己大腦的活動有一個清晰的認(rèn)識，從而及時調(diào)整自己的行為。在這樣的實驗結(jié)束后，雖然實驗對象只是接受了實時fMRI掃描而不是專門的注意力訓(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，實時fMRI還有重建記憶、診斷及治療抑郁癥等實際應(yīng)用。在最新算法和計算機(jī)云技術(shù)的輔助下，實時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，從另一個層面來探討如何利用人工智能更好地認(rèn)識和緩解少年自閉癥、中年憂郁癥和阿爾茨海默癥等帶來的挑戰(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)之間千絲萬縷的聯(lián)系。通過計算機(jī)視覺技術(shù)，人工智能得以通過一個人的動作來了解對方，通過互動引導(dǎo)自閉人群與外界的交流。人工智能還可以對嬰幼兒的大腦進(jìn)行掃描，配合數(shù)據(jù)分析，得出罹患自閉癥的概率，從而盡早對自閉癥進(jìn)行治療。除了計算機(jī)視覺，人工智能的另一大領(lǐng)域是自然語言理解?，F(xiàn)在，人工智能已經(jīng)可以通過對話交流，對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，無論是App上的測試還是MRI腦部掃描，都可以對老年人群進(jìn)行未雨綢繆的關(guān)懷，盡可能降低老年癡呆癥對老年人生活質(zhì)量乃至生命的危害。

　　張益肇總結(jié)說：“大腦的研究現(xiàn)在進(jìn)入了一個大數(shù)據(jù)階段，人工智能可以做一個輔助工具幫助這些科學(xué)家開展這些方面的研究。我相信，未來的前景會越來越好?！?/p>

　　專家對話：

　　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)國家重點實驗室長江學(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、麥戈文腦科學(xué)研究所常務(wù)副所長方方，普林斯頓大學(xué)講席教授、美國工程院院士李凱展開了對話討論，從各自專業(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與犀利論斷，讓現(xiàn)場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。

　　人類大腦的復(fù)雜與奇妙令人著迷，對于未來的展望激動人心。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間問題。在科技創(chuàng)新的助力下，這一天絕非遙不可及。

　?。ㄔd于《科技日報》 2017-06-14 02版）