科学家解码脑电波读出猴子内心想法

当人们面对复杂的脑电记录，如神经元的参差不齐活动，他们可能会疑惑：从这些杂乱的数据中，我们能获取多少有用的信号？来自美国华盛顿大学圣路易斯分校的科学家们通过一项引人入胜的实验给出了答案。他们训练了两只猴子执行一项任务：绕过障碍物抓取目标物。通过解码这些猴子在执行任务时的脑电活动，他们不仅揭示了它们采取的“行动策略”，还清晰地展现了它们各自独特的性格。这项研究成果发表在《科学》杂志网站上。

在这项研究中，研究人员为神经元放电率设定了参数，并对执行任务中涉及的关键参数进行了编码。他们选择了一种名为“中心—外围任务”的标准测试，用以评估随意运动控制。参与实验的两只猴子性格截然不同：一只猴子非常活跃，总是过早行动，另一只则安静谨慎，只有在所有条件都明确时才会采取行动。

为了完成一项任务，猴子需要从中心位置移动到目标位置，而目标物则围绕中心放置。丹尼尔·莫兰教授，该校工程学院生物医学工程领域的专家解释称，为了成功完成任务，猴子需要掌握三个关键信息：手的当前位置、目标位置以及速度向量。

为了区分目标位置和运动方向，研究团队中的博士生托马斯·皮尔斯在原有的“中心—外围任务”基础上进行了改进，增加了障碍回避任务。新任务还包含了多个起点位置，以便区分位置神经编码和速度神经编码。

在任务的第三阶段，一种称为公共向量的表示方法显示了猴子朝向目标位置的速度。当障碍物出现时，猴子需要绕行才能到达目标，这时公共向量会延长并再次指向目标。如果没有障碍，猴子会直接前往目标。当猴子脑中编码的目标位置和起点位置不在同一直线上时，他们会将目标位置“记在心里”。莫兰教授表示：“这就是我们所设计任务的核心所在。”

研究人员对两只猴子的实验数据进行解码，得到了清晰的图像。它们在完成任务时所使用的策略在第二阶段就清晰地显示出来，表明它们完成任务的方式截然不同。而这些策略揭示了猴子的“内心想法”。