有些人被困在他们的思想中，无法思考和感觉，但无法表达自己，因为脑部受伤或疾病已经破坏了他们与外界的交流渠道。
为了帮助处于这些情况的人，圣路易斯华盛顿大学医学院的科学家们证明，他们可以利用光来检测某人大脑中的情况。研究人员使用从头部外部向内发出的 LED 光来检测负责视觉处理的大脑区域的活动，然后解码大脑信号以确定人看到的内容。
要实现这一壮举，需要开发神经影像工具和分析技术，以使该领域更进一步，以解决更复杂的语言解码问题。
脑信号研究
研究， 可在Neuro Neuro杂志上在线获得，展示了 高密度漫射光学层析成像（HD-DOT）。 一种非侵入性，可穿戴，基于光线的大脑成像技术，其灵敏度和精确度足以在此类应用中潜在有用。
“核磁共振成像可用于解码大脑信号，但它需要扫描仪，你不能指望有人每次想要交流时都在扫描仪中思考，”资深作者说 约瑟夫·卡尔弗华盛顿大学放射学教授。
使用这种光学方法，用户将能够坐在椅子上，戴上帽子并使用该技术与人交流。 我们还没有到那儿，但是我们正在进步。 我们在本文中显示的是，通过使用光学层析成像，我们可以以90％以上的精度解码某些大脑信号，这是非常有前途的。
约瑟夫·卡尔弗
解码大脑信号的技术如何工作
当大脑任何区域的神经元活动增加时，含氧血液就会涌入为活动提供燃料。 HD-DOT使用光来检测这种血液供应。 参加者戴上一顶装有数十种纤维的帽子，该纤维将来自微小LED的光传输到头部。 在光通过头部透射之后，检测器捕获由于血流变化而导致的大脑组织颜色的动态变化。
卡尔弗，第一作者，他的学生 卡莉安·三病 和他们的同事着手评估HD-DOT解码脑信号的潜力。 他们从视觉系统入手，因为它是人们最了解的大脑功能之一。
如何完善脑信号的读取？
相1
研究人员一开始很简单。他们招募了 5 名参与者，进行多次 5 到 10 分钟的会议，在会议中，参与者在视野的左侧或右侧显示棋盘图案，每次几秒钟，期间穿插着没有图像的停顿。
研究人员能够确定板子的正确位置（左，右或根本不可见） 准确度在75％到98％之间。
相2
第一次“训练”后，研究人员使问题变得更加复杂。他们向参与者展示了一个每秒旋转 10 度的棋盘楔子。三名参与者在不同的两天里坐了六轮，每次七分钟。使用相同的模型和测试执行策略，研究人员能够在 26 度范围内精确定位楔子的位置。
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这些发现是朝着促进因脑瘫、中风或其他类似疾病而难以表达自己的人们的沟通这一最终目标迈出的第一步。
现在？
“从棋盘到理解某人内心对自己说的话似乎是一个巨大的飞跃，”卡尔弗说。 “但许多原则是相同的。我们的目标是帮助人们沟通，而我们通过解码这些大脑信号所学到的知识是朝着这一目标迈出的坚实一步。”
