在中国古人那里，读心术叫观人术，也就是人们常说的，“听其言、观其行、察其心”，这是中国心理学的原始面貌，也是普通人常用的心理学问。读心术其实就是心理学的一种门类，也是最原始心理学——主观心理学，因为人类的心理学在19世纪之前基本上还没有客观的心理学研究。不过许多人可能不知道，也有一类科学家专门在研究读心术，不过这属于科学的读心术。让我们通过《自然》高级音频编辑Kerri Smith，今日撰写的新闻特写Brain decoding: Readingminds，初步了解了解什么是科学读心术。

美国加州大学伯克利分校的JackGallant，正紧盯电脑显示器，这个电脑正在试图读懂某个人的思想。显示器的左侧是给受试者观看的电影片段，显示器的右侧是计算机利用扫瞄数据，通过计算机软件从受试者大脑信息来猜测观察对象。第一个电影片段来自2009年的影片结婚大作战Bride Wars，情节是安妮·海瑟薇正在在和凯特·哈德森热烈对话，计算机运算的结果显示出“woman女人”和“talking谈话”两个单词。当将一个水下野生动物的纪录片给受试者观看时，计算机软件经过反复斟酌，最后试探性地显示出“whale鲸鱼”和“swim游泳”的字样。

“影片中并没有鲸鱼，而是海牛”Gallant谈起话象个顽皮的学生。显然这个软件仍不能达到完美程度。现在Gallant正在通过不同图片和影片资料来“训练”电脑软件，软件过去曾经学习过大型海洋哺乳动物，但确实从来没有遇到过海牛。

媒体对这一技术的反应很强烈，认为是将“幻想的读心术变成现实”，并“可能影响人类的日常活动方式”。伦敦的《经济学人》甚至警告读者说这是可怕的技术，并推测将来有一天科学家可以通过大脑扫瞄来建立心灵感应（思想通讯）。

虽然有商业公司也在推动大脑解码软件的应用，例如可用在市场调查和测谎。科学家则更希望通过这个系统来理解大脑的工作原理。Gallant小组和其他研究小组目前主要是试图理解不同的大脑工作模式，并通过对这些不同模式的识别的计算，最终弄清楚大脑感知外界的方式。他们希望能通过这类技术让科学家对大脑在记忆、行为和情感等方面的基本工作原理有更深刻理解。

超越脑功能核磁共振成像

这个话题需要回溯到10年前，当神经科学家面对脑功能核磁共振(fMRI)大量信息无法解读时就已经意识到大脑解码的思路。fMRI的基本工作原理是利用局部血液中氧合血红蛋白浓度增加来显示神经电活动（所谓Bold效应，该效应的生理学基础是神经电活动可以引起局部血流增加，但氧利用并没有成比例增加，导致局部静脉血中血氧饱和度增加，含氧血红蛋白比例增加会影响局部核磁共振信号）。这一技术的重要特点是无损伤性，因此可以对正常人的脑功能进行研究，因此一旦建立就迅速被广泛应用。科学家分析大脑功能是将大脑分成一定的三维像素，研究人员通过这些对某些刺激如看到一个人脸引起的像素模式进行归类和分析，去除反应强度弱的像素，最终获得匹配良好的视觉刺激大脑功能活动的对应模式。

随着对大脑解码技术研究的深入，科学家不仅关注那些反应剧烈的区域，也关注那些弱反应区域，这样可以获得更精确的活动模式。早期研究已经证明，大脑的活动不仅存在明确的活跃区域，而且存在精细的序列规律。

这些记录被输入“模式分类器”程序，通过一定的计算机算法，让计算机逐渐理解大脑活跃模式和相应图片和概念。当程序学习的样本数据足够多时，就能够根据新的数据判断出人脑正在获取视觉信息还是在思考。这显然已经超越了传统的大脑成像范畴。将来科学家将从过去关注“发生在哪个脑区？”这样的简单问题，向理解“心理过程”如大脑记忆的强度和脑内分布，这样更复杂问题迈步。甚至可帮助科学家理解一直以来争论不休的问题，如是否可预测大脑将要执行的任务这样的疑问。

已经有研究证明，利用这种手段可以判断出某人注视物体的类型，如剪刀、瓶子和鞋子。最早开展这一研究的学者达特茅斯学院Jim Haxby对这一系统的精确性十分吃惊。随后就有两个独立的小组确定了人类大脑产生这一效应的工作原理。用电极记录猴和猫视觉皮层电活动可以识别出视觉目标边界方向，利用这一特征可以重建视觉图象。但在人类大脑，利用传统的fMRI技术无法分别出这种不同活跃部位的区别。使用新的大脑解码技术，当时在伦敦大学的John-Dylan Haynes和GeraintRees，在日本东京ATR计算神经科学实验室的Yukiyasu Kamitani和目前在范德堡大学工作的Frank Tong一起在2005年证明人类大脑也存在类似的识别模式。给志愿者展示不同方向物体可以在其大脑的呈现出不同像素马赛克模式。

2006年以后，学者们逐渐开发出对不同任务的识别解码软件。可以对受试者想象的图片用视觉分析软件解析，对实际操作和想象的工作任务可以用工作记忆识别软件解析，对执行是否加减计算的决定可以用意图识别软件解析。意图识别远大于视觉识别的难度。

 Gallant实验室现在已经初步感受到这一工作的难度。第一个受试者，操作一种被称为反击的战斗视频游戏，研究者希望可以判断受试者向左走或者右走、追赶敌人或开火的意图。不过结果是只能判断出绕圈走的意图，一旦受试者被击中或被杀死，意图信号会被淹没在情感信号背景中。这些信号，特别是死亡信号对精细的意图信号具有掩盖作用。

同样的情况在梦中也会发生。Kamitani等今年在《科学》发表了他们关于解析梦的研究。他们让受试者在仪器中沉睡，然后定期唤醒，让他们回忆梦中看到的东西。研究者开始试图对梦境进行重建，但最终只能从词汇层面区分。他们的程序可以达到60%的目标精确度，例如汽车、文本、男人、女人在梦中的情形。显然，梦本身固有的主观性特征肯定给研究的精确性带来严重干扰。

解码大脑思维.pdf