现代读心术 脑成像技术简介以及我们能否阅读他 人的心灵 邸新
大脑是一切心理活动的来源 Einstein’s brain
神经心理学 Paul BrocaCarl Wernicke
脑外科手术 Wilder Penfield Homunculus
脑电图 (EEG) EEGs when Awake and Asleep
磁共振 (MRI)
Seiji Ogawa BOLD ( 血氧水平依赖信号 ) 神经活动 > 耗氧 > 脱氧血红蛋白增加 > 血流增加 ( 过补偿 ) > 含氧血红蛋白增加 > BOLD 信号增加
结构像 VS. 功能像 T1 加权结构像 1 x 1 x 1 mm 3 每名被试 1 幅图像 功能像序列 3 x 3 x 3 mm 3 采样时间大约 2s t
第一篇 BOLD F MRI 文章 Kwong et al., 1992, in PNAS
减法逻辑 ABCDE ABC D E Task X Task Y X - Y
人类脑图谱 (H UMAN B RAIN M APPING ) Image from
大脑的功能区域
腹侧和背侧视觉通路
面孔加工区 (F USIFORM FACE AREA, FFA) Kanwisher et al., 1997, in Journal of Neuroscience
场景加工区 (P ARAHIPPOCAMPAL PLACE AREA, PPA) Epstein & Kanwisher, 1998, in Nature
类别加工区域 Fusiform face area (FFA) Parahipppocampal place area (PPA) Extrastriate body area (EBA) Visual word form area (VWFA) …
大脑区域间是如何联系的？ C ONNECTOME
M IND READING ? 任务 X ？ 反向推理 Reverse inference
能否通过大脑活动推测心理活动 ? 概念的精细程度 有没有限制条件 个体性 理论可能性 vs. 实际应用价值
看电影时的脑活动 Hasson et al., 2004
看电影时的脑活动
神经电影学 (N EUROCINEMATICS ) Neurocinematics in Hollywood Avatar Pop Skull
Neurocinematics in Hollywood o Avatar Avatar o Pop Skull Pop Skull 神经营销学 (Neuromarketing) o 什么样的广告更能吸引眼球，刺激购买？ o 科不科学不重要，赚钱最重要。
植物人有意识吗？ Disorders of consciousness (from Wikipedia) Locked-in syndrome Minimally conscious state Persistent vegetative state Chronic coma
探测植物人的意识 23 岁女性 交通事故引起脑外伤 植物人 想象 打网球 在家里走动 Owen et al., 2005, in Science
探测植物人的意识 后续研究 54 名病人中有 5 人可以 完成想象任务 Monti et al., 2010, in NEJM
与植物人交流？ 是否可以与病人做简单 的交流？ Yes or No Monti et al., 2010, in NEJM
关于植物人研究的思考 有些植物人病人可能是比较严重的 locked-in syndrome 他们可以理解他人的谈话，并可以主动的配合产生 相应的脑活动。 但他们无法产生任何行为表现。 病人的关怀与权益 安乐死
是否可以解码更精细的心理活动？ 神经元胞体 微米功能柱 500 微米 fMRI 体素 3 毫米 脑的空间尺度 测量的空间尺度越精细，可以解码的心理概念也越精细。
脑的空间尺度 吐槽 fMRI 1 个体素 ~ 数十个功能柱 ~ 1,000,000 neurons fMRI “trying to understand how an engine works by measuring the temperature of the exhaust manifold.” (Poldrack 2012)
神经元 (J ENNIFER A NISTON N EURON ) Quian Quiroga et al., 2005, in Nature
功能柱和多体素分析 Haynes & Ree ， 2006
视觉信息重建 Miyawaki et al., 2008, in Neuron
视觉信息重建
最新进展 算法很 tricky ，训练刺激只有 B, R, A, I, N 和 S 六个字母。 Schoenmakers et al., 2013
动态视觉信息重建 Nishimoto et al., 2011, in Current Biology
美剧中的创作 (House MD s05e16) 重建的是正在看到的场景 不是大脑想象中的情景 更不是潜意识
解码想象中的内容 想象一个事物与看见一个事物会使用神经区域进行 加工。 想象面孔会激活 FFA ，想象场景会激活 PPA (Reddy et al., 2009) 。 画面感强的想象 vs. 抽象的想象。
解码梦境 每个被试被叫醒至少 200 次，每次平均 342 秒。 Horikawa et al., 2013, in Science
解码梦境 梦境报告 被叫醒前视皮层脑活动
解码梦境
你还敢梦到不该梦到的人吗？ 能够识别的概念还十分粗糙：文字、街道、书 … 个体性 粗糙的概念，人与人之间是有共性的。 越是私密信息，在大脑中的表征的个体差异越大。 ( 你梦到的是现女友还是前女友还是苍井空？ ) 理论上可以识别私密信息，但需要你的配合。
小结 验证读心的可能性。 识别概念的精细程度 —— 取决于测量的空间尺度。 测量噪声很大 —— 需要扫描很长时间。 需要被试配合 —— 很容易欺骗。 机器的存在感。
谢谢捧场！ 致谢 大量图片来自互联网，感谢 G OOGLE 和 W IKIPEDIA