中國造最高精度眼動(dòng)儀助力SCIENCE意識(shí)研究論文發(fā)表
探究人類意識(shí)的生物學(xué)基礎(chǔ)是現(xiàn)代科學(xué)中最前沿和最重要的問題之一。4月4日，國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）在線發(fā)布了北京師范大學(xué)和中國人民解放軍總醫(yī)院等單位科研人員的研究成果，揭示了傳統(tǒng)上被認(rèn)為只是“二傳手”的丘腦，實(shí)則在人類意識(shí)體驗(yàn)中扮演了“門控”等關(guān)鍵作用。該成果被《科學(xué)》雜志文章審稿人稱贊為“里程碑式的”、“令人激動(dòng)的發(fā)現(xiàn)”。
《科學(xué)》雜志網(wǎng)站截圖
值得關(guān)注的是，本次使用了成都集思鳴智科技有限公司自主研發(fā)的“EM2000C”系列高精度眼動(dòng)追蹤系統(tǒng)，據(jù)悉該款眼動(dòng)儀采樣率超過了1000HZ，為國際先進(jìn)水平，打破了國外壟斷，首次出現(xiàn)在CNS頂級(jí)期刊論文。試驗(yàn)中受試者觀看經(jīng)過特殊處理的“雙眼競(jìng)爭(zhēng)”圖像：左眼接收動(dòng)態(tài)變化的幾何圖案；右眼呈現(xiàn)持續(xù)閃爍的棋盤格，要求實(shí)時(shí)報(bào)告意識(shí)主導(dǎo)的圖像類型，這種設(shè)計(jì)能分離客觀視覺輸入與主觀意識(shí)體驗(yàn)，堪稱意識(shí)研究的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，而在此項(xiàng)研究中，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)眼球位置，進(jìn)行校準(zhǔn)和注意力監(jiān)測(cè)，排除因眼球移動(dòng)導(dǎo)致視覺信息錯(cuò)位和識(shí)別微小的注視點(diǎn)變化，僅在穩(wěn)定注視時(shí)觸發(fā)腦電信號(hào)，有效避免了數(shù)據(jù)污染。對(duì)于需要視覺輸入輸出信號(hào)的意識(shí)相關(guān)研究，高精度眼動(dòng)儀是非常必要的基礎(chǔ)設(shè)施。
“EM2000C”系列高精度眼動(dòng)追蹤系統(tǒng)
該論文通訊作者、北京師范大學(xué)，同時(shí)也是集思鳴智創(chuàng)始人，首席科學(xué)家張鳴沙教授介紹，當(dāng)前，在意識(shí)的生物學(xué)基礎(chǔ)研究中，主流理論通常假定大腦皮層為產(chǎn)生意識(shí)體驗(yàn)最重要的區(qū)域，而丘腦等腦深部的皮層下結(jié)構(gòu)，并不直接貢獻(xiàn)于特定的意識(shí)體驗(yàn)。這一觀點(diǎn)受到來自解剖學(xué)和神經(jīng)影像學(xué)研究的挑戰(zhàn)，然而，由于研究技術(shù)限制一直未得到有效驗(yàn)證。
為解決之前的研究瓶頸，張鳴沙及合作者設(shè)計(jì)了一種新的視覺意識(shí)任務(wù)范式。在遵守倫理規(guī)范的前提下，團(tuán)隊(duì)將5名因臨床治療需要已在腦內(nèi)植入電極的患者作為被試。研究中，將某種圖像信號(hào)的刺激強(qiáng)度調(diào)試在被試的視覺感知閾值附近，同一被試者面對(duì)同樣的視覺刺激，有可能看得見，也有可能看不見，當(dāng)被試報(bào)告看到時(shí)，則可認(rèn)為意識(shí)參與其中。在此范式下，研究者發(fā)現(xiàn)人類大腦中丘腦高級(jí)核團(tuán)，在意識(shí)體驗(yàn)的形成中起重要的“門控”作用。張鳴沙表示，“該成果有望助力臨床上意識(shí)障礙患者的干預(yù)治療，還能為類腦AI研發(fā)提供新思路?！?/p>
使用“EM2000C”系列高精度眼動(dòng)追蹤系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)
“中國造”高精度眼動(dòng)追蹤系統(tǒng)在該研究中通過毫秒級(jí)行為捕捉、多模態(tài)數(shù)據(jù)融合等發(fā)揮關(guān)鍵作用?！斑@套設(shè)備的性能指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，采樣率達(dá)到1000Hz，空間分辨率≤0.025°，可捕捉傳統(tǒng)設(shè)備難以檢測(cè)的亞毫米級(jí)眼動(dòng)變化，據(jù)我們了解，國內(nèi)目前沒有其他團(tuán)隊(duì)的高精度眼動(dòng)儀能夠做到這個(gè)水平。”成都集思鳴智科技有限公司總經(jīng)理鄧甜介紹，該產(chǎn)品已助力眾多科研機(jī)構(gòu)在《科學(xué)》《自然·神經(jīng)科學(xué)》《eLife》等國際學(xué)術(shù)期刊發(fā)表10余項(xiàng)科研成果，同時(shí)這些成果很多也已經(jīng)轉(zhuǎn)化落地，比如基于眼動(dòng)的認(rèn)知障礙，帕金森，抑郁癥，ADHD等的篩查和輔助診斷，團(tuán)隊(duì)目前也積累了國內(nèi)最大規(guī)模的，最高水平的眼動(dòng)數(shù)據(jù)庫，未來必將產(chǎn)生更多的科研成果和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。
（成都集思鳴智供圖）
