时光倒流错觉是如何骗过大脑的？两只“兔子”告诉你

参考消息网10月14日报道 美媒称，虽然科学尚未破解这个难题（也许光粒子除外），但是通过研究两种新构建的错觉试验，人们至少能够感觉到时光似乎在倒流。

据美国趣味科学网站10月10日报道，根据10月3日发表在美国《科学公共图书馆·综合》杂志网站的一份最新研究报告，这些错觉试验——借助闪烁的光和震动蜂鸣器——显示，一个新的刺激能够改变人们对瞬间之前出现的另一个刺激的看法。这个现象叫做后测追溯。与试图预见未来的行为——预测——不同，当未来某个刺激因素影响你对过往的看法时，后测就发生了。

报道称，研究报告第一作者、加州理工学院生物学与生物工程系访问学者诺埃尔·斯泰尔斯在声明中说：“错觉的确是研究大脑的一扇有趣窗户。通过研究错觉，我们能够探究大脑的决策过程。”

在设置这种错觉试验的过程中，研究人员知道：为了骗过大脑，刺激因素必须几乎同时发生，或是间隔200毫秒（五分之一秒）以下。

在第一种被称做“假想兔”的错觉中，研究人员制作了分为三个部分的视频：在屏幕左侧发出蜂鸣声和闪烁的光；接着再发出蜂鸣声；然后再在屏幕右侧发出蜂鸣声和闪烁的光。每部分视频的间隔都只有58毫秒。

然而，尽管只有两次闪光，大多数人却认为有三次。第二次发出蜂鸣声时并没有闪光，但人们往往都说第二次蜂鸣时看到屏幕中央有闪光。

研究人员说，鉴于人们认为左右两次闪光之间还有一次错觉闪光，大脑似乎在利用后测处理填补空白。

第二种错觉称作“隐形兔”。这种错觉中，屏幕上闪过三次光：首先在左侧，接着在中间，最后在右侧。同时在第一次和第三次闪光时发出蜂鸣声。然而，大多数人没看到第二次闪光，仅仅因为第二次闪光没有伴以蜂鸣声。

研究报告的资深作者、加州理工学院实验心理学教授下条信辅（音）说：“这项研究有两层意义。其一，它归纳出后测是一种感觉或多种感觉的知觉处理的重要过程。”他指的是第一个试验中的视觉和第二个试验中的视觉与声音。

他说，这些试验还表明了“这些错觉是非常罕见的声音影响视觉的案例，而不是反过来。这显示出跨越时空的神经处理的动态变化”。

【延伸阅读】美媒：科学家在大脑中发现“勇敢细胞” 或有助缓解焦虑

参考消息网9月11日报道 美媒称，《自然·通讯》上发表的一项研究显示，科学家在大脑中找到了可能影响你的勇敢程度的细胞。

据美国《新闻周刊》网站9月7日报道，在尝试危险或令人振奋的事情方面，人们的意愿存在很大差异。不过，大脑中支持这些倾向的生物机制一直都是一个谜。

报道称，如今，来自瑞典乌普萨拉大学和巴西北里约格朗德州联邦大学的研究人员在大脑的海马体中发现了一群细胞，它们可能在冒险行为和焦虑方面发挥着关键作用。

这些研究人员在他们的论文中说，一些被称为“OLM细胞”的神经细胞在受到刺激后会产生一种脑波。当动物在某种威胁环境中（如躲避捕食者的时候）感到安全时，它们的脑中会出现这种脑波。

研究人员说，在动物模型中，操纵OLM细胞会影响焦虑和冒险行为。这一大脑机制的发现可能对于治疗人类的焦虑症具有重要意义。在患有焦虑症的人身上，冒险行为减少是一种共同特征。

报道称，正常的焦虑对于生存是至关重要的，因为它会让我们避免威胁，并让我们免受危害。但如今有很多人遭受慢性焦虑的折磨，这可能会严重影响生活品质。

报道称，治疗焦虑症往往要使用抗抑郁剂，然而，这些药物作用于整个大脑，而不仅是特定的区域，因此往往有着严重的副作用。

报道认为，在这种情况下，这一最新研究成果可以让科学家研发出针对大脑某个特定区域或一组特定细胞的治疗办法，从而缓解焦虑症状和抑郁等相关障碍症。

报道称，海马体是同记忆与认知密切相关的大脑结构。然而，它对我们情绪的影响还没有得到很好的理解。

该研究的作者之一、乌普萨拉大学的萨尼亚·米库洛维奇在一份声明中说：“同一大脑结构的不同区域如何控制不同行为，以及这些区域之间如何互动，这些都是引人入胜的课题。找到这些认知或情绪过程背后的特定回路，对于理解大脑功能以及开发特定药物来治疗各种障碍症而言至关重要。”

（2018-09-11 14:21:08）

【延伸阅读】研究揭示双语转换时的大脑活动变化

新华社华盛顿９月１０日电（记者周舟）美国《国家科学院学报》１０日发表的一项研究发现，在人们从说一种语言转换到说另一种语言的过程中，大脑活动会发生截然不同的变化，“停用”先前语言较为“费力”，而“开启”新语言相对“轻松”。

此前研究认为，语言转换与大脑前额和前扣带皮质的认知控制活动增强相关联，但引发这种认知控制活动增强的是“停用”前一种语言还是“开启”后一种语言尚不清楚，主要原因是两个步骤几乎同时发生。

为了解双语转换时的大脑活动，美国纽约大学等机构的研究人员研究了可以流利使用英语和美国手语的受试者，他们常常同时使用两种语言，因此可通过实验设计将“停用”一种语言和“开启”另一种语言两个步骤区分开来。

研究人员使用脑磁图仪记录受试者的脑活动，结果显示，“停用”语言会增强认知控制区域的神经活动，但“开启”新语言却基本没有带来变化。这意味着，在双语转换过程中，大脑的工作主要致力于“停用”一种语言，而“开启”新语言需要的认知努力很少或几乎没有。

论文主要作者、纽约大学博士埃斯蒂·布兰科－埃洛列塔说，所有结果表明，语言切换的重点在于“停用”先前语言，而不是“开启”新的语言。

（2018-09-11 13:48:19）

【延伸阅读】美媒：研究称人类大脑具有个体特征

参考消息网7月17日报道 美媒称，一项新研究表明，没有两个大脑是完全一样的，遗传因素和个人体验会在大脑中留下印记。

据合众国际社7月15日报道，这项研究的作者、瑞士苏黎世大学神经心理学教授卢茨·扬克说：“通过研究，我们能够确定人类的大脑结构是具有个体特征的。”

扬克说：“就在30年前，我们曾经认为人脑没有或者只有很少的个体特征，那时通过大脑解剖学特征进行个体识别是无法想象的。”

扬克在一场大学新闻发布会上说，这一最新发现显示，“遗传和非遗传因素的结合不仅能够影响大脑的机能，还能够影响其解剖学特征”。

报道称，这项研究以近200名健康老年人为对象，在两年时间里对其进行了三次磁共振成像脑部扫描。研究人员评估了超过450项大脑解剖学特征，包括脑容量、脑灰质和脑白质的数量以及大脑皮层厚度。

扬克指出，作为个人体验似乎能够影响大脑解剖学特征的一个例证，职业音乐家、高尔夫球手或棋手在支撑自身专门技能的大脑区域都具有特定的特征。

报道称，同时，短期体验似乎也能够改造大脑。研究人员说，例如，如果一个人的右臂两周保持静止不动，那么大脑负责控制这只手臂的区域的皮层厚度就会减小。

扬克解释说：“我们怀疑，这些对大脑产生影响的体验与基因组成相互作用，这样年复一年，每个人都会形成完全个性化的大脑解剖学结构。”

这项研究成果最近发表在英国《科学报告》杂志网站上。

（2018-07-17 15:27:01）

【延伸阅读】人脑电脑，谁更了解大脑

核心阅读

看片子，人脑电脑谁更强？日前，神经影像领域一场“人机大战”在北京落幕。医疗人工智能以更快的速度和更高的准确率，战胜多位神经疾病专家组成的“人类战队”。专家表示，人工智能有望将医生从繁重的读片诊断中解放出来，有更多时间做研究、给病人以温暖，节省患者看病成本。同时，专家也提醒，影像判读不是单纯看片子，对患者的病史也要有了解。不同疾病有时会有相同表现，需要医生通过多年的积累综合判断。

备受关注的神经影像领域“人机大战”，日前在北京落下帷幕。大赛由国家神经系统疾病临床医学研究中心、首都医科大学人脑保护高精尖创新中心和中国卒中学会联合主办。人工智能（AI）选手“BioMindTM天医智”以高出20%的正确率，战胜了来自全球神经系统疾病诊断的25名医界“最强大脑”。医疗AI将给脑科医学带来哪些改变？

比拼速度 电脑更快

当场内大屏幕上的倒计时还有14分钟30秒的时候，答题完毕的提示音响了。现场数百名观众不禁发出唏嘘声。原来，需要独立完成225道题目的“BioMind天医智”提前了将近15分钟“交卷”，这时的“人类战队”仍在紧张作答。

正式比赛分为AB两组。A组的一方是15名“人类战队”医生成员，由全国线上预赛产生的优胜者6名、国内神经疾病排名前列的专家7名及国外知名医院专家2名组成。每位医生需要在30分钟内对15张颅内肿瘤的CT、MRI影像进行判读及血肿预测。另一方人工智能BioMind同样需要在30分钟内完成15名医生的工作，即完成总计225道题的判读。B组共有10名医生，全部是副主任级别以上，他们进行的是脑血管疾病CT、MRI影像判读，B组每名医生需要在30分钟内判读3张片子，允许医生们进行判读结果讨论，而BioMind需要在30分钟内判读30张片子。

“人类战队”选手面前都是一台显示题目的电脑、一张纸质版的答题卡以及一支笔，答题时选手们紧紧盯着屏幕，拨动鼠标查看影像图，不时托着下巴思考。另一侧，“BioMind天医智”的屏幕上，飞快地扫过一张张片子，并快速显示出在它看来每组片子反映的脑部肿瘤疾病。

参赛的人工智能机器，由北京天坛医院与北京安德医智科技有限公司合作研发。拜师北京天坛医院神经影像学中心主任高培毅教授后，“BioMind天医智”已成为天坛医院神经影像团队最“年轻”的入室弟子。

北京天坛医院放射科副主任荆利娜是14号选手。她答题与平时看片子状态一样。15道题目里有一两道拿不准，平时如果遇上这种情况，她会写出两个答案，然后向高年资的专家请教，或者大家一起讨论一下。比赛的时候只能写一个答案，当时想了比较久。

大量样本 瞬时掌握

到底是“最强大脑”胜出，还是这个刚刚问世不久的医疗AI胜出？

此次比赛中，A组试题为高培毅从天坛医院脑肿瘤病例库中随机挑选，B组为北京天坛医院常务副院长王拥军教授从国家神经系统疾病临床医学研究中心脑出血病例库随机挑选，两组试题均非AI训练试题，为保证试题的保密性，来自北京市长安公证处的公证人员为试题挑选、封存进行了公证。

最终现场比赛结果是： A组的225例判读，AI用时15分钟准确率87%、15位医生用时30分钟准确率66%；B组：AI用时15分钟准确率83%，10位医生用时30分钟准确率63%，无论时间还是准确率，AI完胜。

荆利娜对它的速度是有心理准备的，天坛医院多年的病例汇总分析都录入了它的系统里，样本量超级大，而且是瞬时掌握，速度方面肯定比不过它。但真的没想到在准确率方面会输。

面对“BioMind天医智”两轮胜出的成绩，它的老师高培毅说，通过对北京天坛医院近十年来接诊的数万神经系统相关疾病病例影像的系统学习，“BioMind天医智”在脑膜瘤、胶质瘤等常见病领域的磁共振影像诊断能力相当于一个高级职称医师级别的水平，实力不容小觑。每种肿瘤背后，它都学习了1000个病例，目前基本上已经掌握了50种颅脑肿瘤，这是任何一名医生都难以实现的。

“对它的比赛成绩不够满意，我认为它的准确率应该在90%以上。”高培毅说，接下来他们将对AI的“丢分”原因进行研究分析。

“机器训练时间不够，如果能够再多给AI一些学习时间，它将会表现更好。”王拥军说，如果AI对于血肿预测的准确率能够超过85%，国家神经系统疾病临床医学研究中心就计划启动临床验证研究。

人工智能 前景如何

速度快、准确率高，医疗AI表现令人赞叹的同时，更多人关心的是它未来将给神经医学带来哪些改变，人脑疾病可以实现电脑诊断吗？

高培毅介绍，天坛医院一个影像大夫每天读片诊断的时间达到18个小时。按照“BioMind天医智”目前的速度，一个大夫一天的工作量，它只需要400—500秒，也就是不到10分钟的时间。现在患者到医院做核磁，结果都要等第二天以后才能拿到。如果让AI来做，那么核磁结果基本上立等可取，几分钟就行。

“医生工作强度非常大，希望未来AI能把医生解放出来，让医生有更多时间做研究、给病人温暖，也让患者节省看病成本。”高培毅说。

对于“BioMind天医智”在神经影像辅助诊断领域取得的飞速发展和惊人成绩，王拥军说，它在短短几个月的时间内，不断提升疾病诊断效率和准确率；可以学到很多医院多年都见不到的罕见、疑难病例，在神经领域的研究开发和学习深度上，拥有先天优势和大数据基础。目前已经向国家药监局提交申请，希望在临床中应用这款AI产品，提高基层医院影像诊断准确率，同时也提高影像判读速度，为患者节约时间。

本次决赛的评委之一、重庆医科大学神经科学中心主任谢鹏教授表示：“对已有知识的诊断来说，从大数据深度学习的角度上看，AI获胜的几率要大得多，它应该是了然于胸的。但在一些新的、特定的、目前医学界也还没有太多共识的疾病领域，AI可能还‘搞不过人类。”

“我觉得将来它赢不了我。”荆利娜说，它不了解医学的复杂性，影像判读不是单纯看片子，对患者的病史也要有了解，包括实验室检查等。不同疾病也会有相同表现，需要医生通过多年的积累综合判断倾向于哪一个，而不是单纯通过核磁片子、通过某个征象来判断。

“我个人并不是很在意这场比赛谁输谁赢。”王拥军表示，本次神经影像人工智能人机大赛并非意在挑起人类医生和AI之间的战火，希望能够通过这个比赛，能让医生们体验到人工智能的魅力，特别是让部分抱有怀疑态度的医生，进一步对人工智能进行了解。

“大量病例的标准化标注既是AI发展的机遇，又是制约发展的瓶颈。真正的AI技术是一个不断学习的过程，永远不会完美。”王拥军表示，具备“天坛标准”的AI技术渐趋成熟后，将成为辅助基层医生，特别是偏远地区基层医生如何阅读、诊断、预测片子的学习和培训工具，方便脑病患者在“家门口”就能获得高品质、个性化的诊疗方案。此外，它能够帮助医生完成初筛和评定，最终由医生进行印证判断，提高工作效率，节省重复机械工作，特别是在判断结果不一致时，可提醒医生避免漏诊误诊。