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UT Austin 打造「讀腦」AI:不插電極,靠 GPT 讀出腦中想法

首次發布 傳播指數 37

得克薩斯大學奧斯汀分校團隊在《自然-神經科學》發表成果,利用 fMRI 掃描與 GPT 模型,首次非侵入式將人腦活動解碼為連續文本。系統能抓住受試者聽到甚至想像的語義大意,有望幫失語患者發聲,但團隊也提醒需防範思維隱私風險。

UT Austin 打造「讀腦」AI:不插電極,靠 GPT 讀出腦中想法
圖:vice.com

以前想讓癱瘓病人重新「開口說話」,科學家通常得把電極植入病人的顱骨。如今,德克薩斯大學奧斯汀分校的科研人員打破了這種開顱手術的門檻,他們借用類似 ChatGPT 的 Transformer 架構,實現了不貼腦子、不穿頭骨,就能直接把人腦海中的想法變成文字。

根據發表在《自然·神經科學》(Nature Neuroscience)上的最新研究,研究人員成功打造出一種語言解碼器。這也是人類第一次在非侵入式的條件下,通過功能性磁共振成像(fMRI)裝置直接重建出連續的語言。

不看嘴動,直接抓取大腦的「語義」

這項技術背後的核心邏輯,和以往的腦機介面大不相同。傳統的植入式電極依賴的是低階運動訊號,比如觀察患者想說話時嘴唇或喉部肌肉微小的神經衝動。

德克薩斯大學團隊走的是語義路線。高階作者 Alexander Huth 表示,他們系統的工作層次是概念、語義和意義,而不是底層的運動器官控制。

實驗中,三名受試者分別在笨重的 fMRI 掃描器裡躺了整整 16 個小時,一邊掃描大腦血流變化,一邊聽故事。研究團隊呼叫了一個被稱為 GPT-1 的 AI 模型,該模型預先在 Reddit 論壇評論和自傳體故事上受過訓練,專門用來把錄音裡的語義特徵與 fMRI 捕捉到的大腦血流模式對應起來。

完成訓練後,受試者在機器裡聽他們從未接觸過的新故事。解碼器即時捕捉血流,直接輸出對應的文本。有意思的是,它輸出的不是原話字句,而是「意思差不多」的句子。比如錄音說的是「我還沒有駕照」,解碼器吐出的文字則是「她甚至還沒有開始學開車」。

甚至能看懂默想和無聲電影

更讓人吃驚的是,這種解碼不僅限於聽到的聲音。在接下來的實驗中,研究人員測試了無聲電影和純粹的大腦想像。

當受試者看無聲電影,或者在腦子裡憑空構思一個小故事時,解碼器同樣能還原出大意。例如受試者在腦中默唸「走在穿過麥田的土路上,越過一條溪流,路過一些原木建築」,AI 給出的轉錄則是「他必須走過一座橋去另一邊,遠處有一座非常大的建築物」。

聽錄音的解碼精度明顯高於純想像,但能夠在沒有任何外界語音輸入的情況下提取潛臺詞,已經邁出了關鍵一步。

為什麼重要

這項技術最大的潛在受益者,是那些因中風或肌萎縮側索硬化症(ALS)等疾病喪失言語能力的患者。我們認為,這一步最大的聰明之處,在於它證明了「不挨刀也能讀懂複雜想法」。它避開了感染風險極高、費用昂貴的開顱手術,把腦機介面直接拉進了非侵入式語義解析的賽道。

但普通使用者短期內別指望用上它。fMRI 掃描器昂貴且體積極其龐大,不可能隨身攜帶。雖然團隊寄希望於未來改用行動式的近紅外光譜(fNIRS)感測器,但訊號精度能否支撐現有模型仍是未知數。

更值得警惕的是思維隱私。研究團隊強調,目前的解碼器必須在受試者高度配合下花 16 小時訓練,換一個人就完全失效。但他們也在論文中發出警告:技術一旦繼續迭代,未來未必不可能繞過配合要求,甚至可能被僱主或政府用作不當監控。

在我們看來,這項成果的意義遠超工程層面,它給全行業敲響了警鐘:在技術真正成熟前,關於「大腦隱私權」的法律和倫理底線必須提前設立,否則科幻片裡的精神審訊或許就不只是虛構了。

來源 (1)

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    vice.com(在新分頁開啟)原文vice.com

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