http://www.physorg.com/news180694657.html
December 22, 2009
(PhysOrg.com) -- 癱瘓病患的義肢、與失去所有正常溝通能力的患者交流 -- 這些期望對現代腦研究而言很高。然而，這樣的腦部--機械界面（cyborgs）需要一套完整的字典，在它的幫助下，腦部的活動能成功地被翻譯成渴望、構想與運動計畫。
位於德國 Frankfurt，Max Planck Institute for Brain Research 的科學家協同來自 Graz 科技大學的同僚在實現這件事上成功向前跨出一步。他們證明腦中早期處理階段會在一段延伸的期間內收集資訊。
腦部如何儲存來自感覺刺激的詳細資訊呢？研究者對於腦部某些區域的活動能解讀多少呢？目前的發現證實了一項新的理論。到目前為止，科學家已假設，腦中資訊處理的早期階段會逐步發生，即某種刺激會以一種如輸送帶般的次序，在另一刺激之後被處理。現在得要修正這種想法。一如來自 Max Planck Institute for Brain Research 的 Danko Nikolic 及其奧地利同僚 Wolfgang Maass 以及 Stefan Hausler 所證明的：早期腦部區域中的活動需要若干時候以前所產生的刺激。"腦如同一罐被扔石頭進去的水般運作，結果，產生了波，" Nikolic 解釋。"這些波會重疊，但諸如「有多少石頭被扔進罐內」以及「它們何時被扔進去」之類的資訊會被保留，結果導致液體的複雜活動圖案（patterns）。
腦部無疑能使這些資訊便於使用，舉例來說，疊加（superimpose）連續看見的影像。影像連續影響的持續時間與強度，正好被視為與某種非常詳細的視覺記憶相關，該記憶亦被稱為映像記憶（iconic memory）。如果你看見某種影像並立刻閉上眼睛，之後在一段短暫時間內你仍能看見它。那也許位於主要視覺皮質（primary visual cortex）中。
研究者「讀取」腦部活動
科學家們將字母秀給貓看，同時電極記錄下動物腦中主要視覺皮質處，高達 100 個細胞的活動。來自 Graz 的團隊創造出電腦模擬的神經元以解釋這些訊號。基於神經元的活動，科學家們能夠斷定貓咪們剛才看了哪個字母。在一段短暫的訓練期間後，這些經過模擬的細胞能提供非常可靠的視覺刺激已處理的指示。研究者們接著改變字母，變更它們呈現的持續時間，或著它們之間的暫停。他們接著試著再次預測貓咪們看見了哪些字母，以及在不久前所看見的字母。所獲得的這些結果支持「波理論」：除了正好看見的影像之外，神經元也傳送關於先前曾見過影像的資訊。
在大量建構之後，研究者想要確認涉及最多資訊的腦部活動層面。如同聲調（tone）一樣，抑揚頓挫（cadence）或單字本身在不同語言中帶有含意，腦的語言也能有所本，例如，基於反應的強度或精準時機。為了建立這個，科學家們使時間的精確度（temporal precision）模糊難辨並觀察這些模擬細胞的預知能力（predictive power）如何變化。沒有了時間資訊，此能力出現持續的縮減。因此，腦部很明顯地將關於某一刺激的資訊，同時以神經回應的強度以及精確時態結構進行編碼。（Hence, the brain clearly codes the information about a stimulus in terms of both the intensity and the precise temporal structure of the neuronal responses.）
這些研究者格外歡迎這項事實：模擬細胞在其結構上相對簡單，但仍能提供令人滿意的結果。"當我們為評估程式創造出一套更複雜的設計時，讀取的品質僅少量改變。這使得人造義肢的開發任務更為容易，" Nikolic 表示。
※ 最近在思考一件事：腦的運作方式可能與量子力學有關。相關報導：
＊ Distributed fading memory for stimulus properties in the primary visual cortex
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.1000260
Danko Nikolic, Stefan Hausler, Wolf Singer, Wolfgang Maass＊ 人腦處於混沌邊緣
PLoS Biol 7(12): e1000260. Published: December 22, 2009
doi: 10.1371/journal.pbio.1000260
＊ 神經元利用化學「和弦」塑造訊號發送
＊ MIT 研究者以雷射誘發老鼠 γ 腦波
＊ 頭腦如何維持最佳狀態？保持正確的細胞節律
＊ 身體的動作可影響問題的解決
＊ 腦部的物體識別系統可單由觸碰活化
＊ 感知觸碰與你身體之外的「自身」
＊ 視網膜如何運作：像接受域的多層拼圖
＊ 頭腦將書面語當成獨特「物件」處理
＊ 聽覺假象：我們的腦如何創造連續的聲音？
＊ 研究：複雜的突觸使腦部演化！
＊ 半腦女子 算術超厲害
＊ 頭腦晶片？神經運算？神經電腦？
＊ 超越艾西莫夫定律：與機器人安全地共存
3 則留言:
感謝分享 XD
討厭鏡中自己 研究：大腦異常視覺作怪
中央社 2010-02-02
不管怎麼看，都討厭鏡子裡的自己？加州大學洛杉磯分校（UCLA）研究顯示，一種名為「軀體變形障礙症」的疾病可能因大腦的異常視覺處理系統所致。
「軀體變形障礙症」（BDD）是一種精神疾病，患者往往不會將自己的臉或身體視為一個整體，而會將細微瑕疵無限放大，因而討厭自己的身體，認為自己很醜陋。
UCLA研究人員進一步發現，罹患軀體變形障礙症的病患，在視覺處理上易於常人，特別是在看自己的臉時。研究人員更發現，不只是軀體變形障礙症的患者有這樣的現象，強迫症患者也有類似的大腦運作系統。
這份公布於「一般精神病學彙刊」（Archives ofGeneral Psychiatry）2月號的研究指出，罹患軀體變形障礙症的病患會感到羞恥、焦慮，他們被自己身體上的小缺陷纏住，無法脫身，不少人甚至瘋狂整型。據統計，一半患者大半輩子住在醫院，約1/4企圖自殺。
為了更瞭解這項疾病，研究團隊針對17個軀體變形障礙症病患，根據他們的性別、年齡與教育程度，另外找了16個健康的對照組。
研究人員讓實驗者進行功能性磁振造影（fMRI），並讓他們觀看自己與熟悉的演員照片，同時調整照片的解析度，以瞭解他們的大腦如何進行視覺處理。
結果發現，罹患軀體變形障礙症的患者在看到自己的照片時，大腦的額葉紋狀體系統（frontostriatal system）會有不尋常的活動，而該系統主要是幫助控制行為，並保持情緒靈活，以因應不同情況。
報告指出，軀體變形障礙症患者該區域的活動異常，對解析度低的照片反應更為明顯，顯示他們無法將自己的臉看做一個整體，過於關注每個小細節，認為所有人都會看到他臉上的缺陷。如果能找到控制這部份系統的方法，或許將能治癒這項疾病，而不再嫌棄、討厭自己。
美研究：虛擬影像影響真實身心世界
中央社 2010-02-26
如果你看到自己在虛擬的跑步機上跑步，會覺得就像是真的進了健身房嗎？加州史丹佛大學研究顯示，虛擬影像確實能改變個人的想法與行為，甚至能影響飲食習慣。
史丹佛大學（Standford University）虛擬互動實驗室（Virtual Human Interaction Lab）的一項研究顯示，虛擬人體與實驗者長得越像，實驗者就越容易受到虛擬人體的行為影響。
研究人員利用數位相機將實驗者的表情、肢體動作掃瞄進入虛擬電腦中，再請實驗者戴上與電腦相連的頭盔，使實驗者得以完全沈浸在虛擬空間，並研究分析實驗者的思考與行為的變化。
第一次實驗時，部分實驗者會在虛擬世界中看到自己在跑步機上跑步，部分實驗者看到的跑步者則是他不認識的人。第二天，研究人員與這些參與實驗的實驗者接觸後發現，看到自己在跑步的實驗組，比看到其他人跑步的對照組，多花了1小時在運動上。
在另一次實驗中，一組實驗者在跑步時，看到虛擬自己越來越瘦；另一組則是站在旁邊看，卻發現自己越來越胖；第三組則是旁觀陌生人運動或休息，其中有人變胖，有人變瘦。
實驗結果顯示，看到虛擬自己的身型改變的前兩組，不論是看到自己變胖還是變瘦，都明顯比第三組增加運動的時間。
這項實驗證實，人對自身十分敏感，會因為看到自己的變化而改變平常的思維或行為。但如果看到的是陌生人或不清楚的影像，則沒有同樣的驅動力。
研究人員對這樣的研究結果十分興奮，認為有助於找到激勵的因子，改變人類錯誤的想法與行為，讓人更願意運動，保持健康。
◆ 有此一說／看豐滿美女 男人如喝酒嗑藥
【聯合報╱國際中心╱報導】2010.02.26
很多女性一味想讓自己瘦下來，卻不知道真正能讓男性神魂顛倒的，反而是身材凹凸有致的豐滿美女。最新研究指出，「沙漏型」身材的豐滿女性能讓男性感到興奮，效果和喝酒、嗑藥相當。
英國「每日郵報」報導，科學家發現，女性凹凸有致的身材能夠活化男性大腦內和「獎賞」感覺有關的區域，使其產生愉悅感。這解釋了為什麼珍妮佛羅培茲（Jennifer Lopez）和碧昂絲（Beyonce Knowles）之類的流行樂女星常被視為「性感女神」。
研究員先讓14名年齡平均為25歲的男子觀看7名女子的背面裸照，然後讓這些女子進行整形手術，將腰部脂肪分配到臀部，但體重維持不變。
腦部掃瞄顯示，這些男性看了手術之後的女性，腦內和「獎賞」感覺有關的區塊會產生反應，其中包括通常只對藥物及酒精有反應的區域。
科學家說，「沙漏」身材女性比較容易懷孕，生出的小孩也較健康，罹患心臟病的風險較低。這提供了男性會喜歡身材豐滿女子的遺傳學基礎。
喬治亞州葛威納特學院（Georgia Gwinnett College）認知神經演化學家普拉特克（Steven Platek）表示，這些研究發現不只解釋了男性購買「花花公子」（Playboy）之類成人書刊的原因，也有助於進一步了解色情成癮和相關疾病，像是不看黃色書刊或影片就會有勃起障礙。
他還說，這些發現有助於科學家探討外遇相關議題。
張貼留言