智能革命时代下脑机接口之于人类延展的伦理审思

脑机接口通过解码人类思维活动过程中的脑神经活动信息,构建出人脑与外部环境之间的直接信息交流和控制通路,帮助我们突破身体局限,增强人体机能。脑机接口技术将人的延展方式和水平提升至了一个新的境界,为人类认识自己开辟了新的维度。作为一种革命性的人机交互方式,脑机接口延展了人类身份的范畴,使人机混合体的赛博格身份成为可能;它延展了人类身体的边界,使超越身体局限的梦想成为可能;它延展了人类实践的方式,使意念控制的愿景成为可能。脑机接口技术在造福人类展现高价值的同时,也难免存在着高风险,其价值负载和伦理挑战越来越为人们所关注和重视。

     

思维与语言的关系：来自认知神经科学的证据

在有关人类心智的研究中,思维与语言的关系始终是一个复杂而重要的课题。借助于新的技术手段和研究思路,当代认知神经科学从新的角度探讨了这个古老而神秘的课题。其研究的基本逻辑是：如果某种特定的思维过程（比如简单的算术运算或者三段论推理）在本质上是“语言的”,那么,在进行这种思维活动时,大脑中负责语言信息处理的区域就会参与;反之,如果某种思维过程在本质上是“空间的”,则大脑中负责空间信息处理的区域就会参与其中。结合来自直观的脑功能图谱证据与其它的跨领域证据（如来自行为实验和脑损伤研究的证据）,能够帮助我们更加深入地认识和理解思维与语言的关系问题。     

长期高策略性技能训练对运动员大脑白质结构的影响：一项DTI研究

目前关于运动员经验优势的脑机制还存在争议, 尤其对于涉及较多认知过程参与的高策略性技能项目运动员, 其大脑白质结构可塑性变化还需进一步探究。研究横向对比了乒乓球运动员和非运动员大脑白质纤维束的弥散张量成像数据。结果发现, 相比于非运动员, 乒乓球运动员在连接背侧和腹侧通路脑区的双侧皮质脊髓束、左侧上纵束、左侧下纵束和双侧额枕下束的各向异性值(FA)更大, 进一步分析发现, 部分腹侧通路白质纤维束FA增加的原因是径向扩散系数(RD)下降。研究结果支持了动作双通路模型。提示经过长期高策略性技能训练, 乒乓球运动员在背侧和腹侧通路上的白质纤维束结构完整性增强。     

睡眠剥夺对风险决策的影响机制探讨

许多行业的决策者必须在睡眠不足的状态下做出选择与判断。睡眠剥夺是睡眠不足的实验室模型, 被证明能显著影响风险决策, 但内在机制不明。基于前人研究基础提出假设模型, 即睡眠剥夺通过影响个体的反馈加工、风险感知、抑制控制、决策理性, 进而影响风险决策。拟通过实验室研究与现场研究, 采用简单赌博任务、概率折扣任务、双选择Oddball任务等研究范式, 对比睡眠剥夺前后被试在执行上述实验任务时的行为差异, 同时比较执行控制网络、奖赏网络等脑功能网络连接强度, 以及任务诱发的FRN等脑电成分在睡眠剥夺前后的变化, 进而论证上述反应被试反馈加工等心理过程的行为-脑电-脑成像指标的变化与睡眠剥夺后被试风险决策变化的关系。研究结果将科学地解释睡眠剥夺影响风险决策的内在机制, 为进一步探讨如何规避睡眠不足导致的决策失误提供理论与实证依据。     

扩散张量成像在脑胶质瘤诊治中的应用

扩散张量成像是目前唯一可以在活体显示大脑内白质纤维走向的磁共振成像技术,对于脑胶质瘤术前诊断,制定手术计划,指导手术及判定预后等方面是非常有帮助的.综述了近年来扩散张量成像技术在脑胶质瘤诊断、治疗及判定预后中的应用价值,并结合文献提出了目前存在的不足.     

视觉搜索左右视野靶时脑两半球加工特点

研究视觉分别搜索在左右视野靶时,脑两侧前额叶视觉加工的机制。14名有偿被试参加实验。实验任务是从正圆中所存在的垂直方向的箭头,搜索出水平方向箭头,并判断箭头方向。靶所在左右视野经过镜面处理完全对应。结果发现当靶出现约220ms后左右两侧脑区ERP出现分叉点,靶对侧与靶同侧的前脑区相比有非常显著的负向电位活动,对侧和同侧的N2延续40-80ms。分析认为靶对侧前额脑区N2负向活动增强是注意的等级提高,聚焦点收窄,使所要加工的靶在主效应脑区(靶视野对侧脑区)“跃显”出来,在得到正反馈诱导的同时,也得到更多的资源,靶同侧脑区N2可能与中断或阻止其他无关信息的涌入有关。     

双语者代码切换的认知与神经机制——从行为研究到脑成像研究

双语者代码切换的机制已引起心理语言学家和认知神经科学家的广泛关注。研究分别在行为层面和神经机制层面展开。发现,双语者在进行代码切换时会出现切换代价,切换代价来源于心理词典外部的语言任务图式之间的竞争,其机制可能与中央执行控制机制有密切联系,左侧额下回、双侧缘上回和背外侧前额叶等脑区参与了双语者的代码切换过程。文章还分析了在这一领域仍待研究的一些问题,并提出了进一步开展双语代码切换研究的建议。     

信息保持、短时存贮与执行控制的脑模型

工作记忆的脑机制是认知神经科学研究的重要问题。研究者在分析大量脑成像研究数据的基础上,创建了许多解释工作记忆神经基础的模型。Smith和Jonides发展了工作记忆成分结构模型和贮存与执行加工分离模型。Postle和D’Esposito建构了工作记忆相对表征混合模型,D’Esposito, Postle和Rypma阐述了工作记忆加工阶段动态模型。Fletcher和Henson提出工作记忆额叶分区整合理论。该文通过对上述模型或理论的评价,总结了工作记忆脑成像研究中存在的问题,展望了该研究领域的发展趋势。     

言语想象的神经机制

言语想象不仅在大脑预处理机制方面起到重要的作用,还是目前脑机接口领域研究的热点。与正常言语产生过程相比,言语想象的理论模型、激活脑区、神经传导路径等均与其有较多相似之处。而言语障碍群体的言语想象、想象有意义的词语和句子时的脑神经机制与正常言语产生存在差异。鉴于人类言语系统的复杂性,言语想象的神经机制研究还面临一系列挑战,未来研究可在言语想象质量评价工具及神经解码范式、脑控制回路、激活通路、言语障碍群体的言语想象机制、词语和句子想象的脑神经信号等方面进一步探索,为有效提高脑机接口的识别率提供依据,为言语障碍群体的沟通提供便利。     

脑机增强：公平问题及其反思

脑机接口增强性应用引起了人们的广泛热议。相比以治疗为目的的应用,当脑机接口用于增强健全人的身体和心理等功能时,所带来的问题可能更多、更复杂,容易带来公平上的问题和挑战。面对这些问题和挑战,需要辩证地分析,客观、理性地看待。从根本上讲,导致这些不公平不在技术本身。因此,需要深刻反思脑机增强公平问题产生根源的同时,也需要从两方面予以应对,一是重视脑机增强的公平风险,二是明确脑机增强的使用范围,避免滥用。