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声音、面孔、视网膜识别……落伍了。看看这种无法伪造的脑指纹

文 / 王不留(微信公众号:考研英语笔记)

2021年10月18号的清晨,来杯“经济学人浓香咖啡”,提神解困。

Neural ink: your brain has a unique signature

声音、面孔、视网膜识别……落伍了。看看这种无法伪造的脑指纹

Technology is rapidly changing the way in which people can be identified. Fingerprints, voices, faces and even retinas can all serve as proof of identity. In recent years neuroscientists have developed perhaps the most personal method yet: brain fingerprinting. Using MRI scans, they can build a fluctuating model of a person’s brain activity called their connectome. Despite the fluctuation, scans of the same individual’s brain taken days apart can be matched up with 95% accuracy. On Friday Science Advances, a journal, reported that neuroscientists have refined the technique further. A unique neural snapshot can now be obtained in just 100 seconds.

The authors say brain fingerprinting could be employed to diagnose neurological conditions such as autism early. Tests are already under way for Alzheimer’s disease, which seems to entail a loss of the sufferer’s unique neural signature. The possibility of an unforgeable mental signature may soon escape the realm of science fiction.

Neural ink: your brain has a unique signature

神经“墨水”:你的大脑有独一无二的特征

Technology is rapidly changing the way in which people can be identified. Fingerprints, voices, faces and even retinas can all serve as proof of identity. In recent years neuroscientists have developed perhaps the most personal method yet: brain fingerprinting. Using MRI scans, they can build a fluctuating model of a person’s brain activity called their connectome. Despite the fluctuation, scans of the same individual’s brain taken days apart can be matched up with 95% accuracy. On Friday Science Advances, a journal, reported that neuroscientists have refined the technique further. A unique neural snapshot can now be obtained in just 100 seconds.

技术正迅速改变识别人们身份的方式。指纹、声音、面孔,甚至视网膜都可以作为身份证明。近年来,神经学家已经开发出可能是迄今为止最个性化的方法:脑指纹。利用核磁共振成像扫描,他们可以建立一个人大脑活动的波动模型,称为“连接组”。尽管存在波动,但同一个人隔几天进行的脑扫描可以达到95%的匹配准确率。周五,《科学•进展》(Science Advances)期刊报道,神经学家进一步完善了这项技术。一个独特的神经快照现在能在100秒内捕获。

retinas 视网膜 ;  retina的复数 

serve as 用作 ;  充当

proof of identity 身份证明

Yet 作为副词,用于最高级后,表示迄今为止。

connectome (医)连接组

王不留注:

1.

MRI是Magnetic Resonance Imaging的简称,中文为核磁共振成像。MRI是把人体放置在一个强大的磁场中,通过射频脉冲激发人体内氢质子,发生核磁共振,然后接受质子发出的核磁共振信号,经过梯度场三个方向的定位,再经过计算机的运算,构成各方位的图像。

CT是Computed Tomography的简称,中文为电子计算机断层扫描。CT是将X线球管和探测器环绕人体某一部位旋转扫描成像。

所以CT只能做人体横断面的成像,而MRI可做横断、矢状、冠状和任意切面的成像。

2.

“连接组”(connectome)。连接组学是近年来一系列生命科学研究中的一支。

连接组的学说可以追溯到 19 世纪,即“一个神经元的功能,主要取决于它与其他神经元的连接。”如果说基因组学相当于生物学层面上的“普查”,那么连接组学则是“关系考”,它强调连接对于心智功能的重要性。那么随之而来的问题就是,要想真正理解大脑,就必须先找到神经元的连接关系,即连接组。

神经科学家们指出了连接组的基本改变是如何发生的,具体表现为四个“重新”:重新赋权、重新连接、重新连线、重新生成。

首先,神经元会调整彼此之间的连接,使它们变得更强或弱,从而给这些连接重新赋予权重。

其次,神经元还能创建新的突触,或者去掉一个突触,这样它们就能重新连接,它们还能通过生长新的枝条或收回原有的枝条来改变连线的结构。

最后,新的神经元会不断地产生,旧的神经元会不断地死去,这些会使连接发生重建。

认识这四个“重新”的全部潜能,是神经科学的一个重要目标。

声音、面孔、视网膜识别……落伍了。看看这种无法伪造的脑指纹

功能性脑连接组图

声音、面孔、视网膜识别……落伍了。看看这种无法伪造的脑指纹

秀丽隐杆线虫的"连接组"

The authors say brain fingerprinting could be employed to diagnose neurological conditions such as autism early. Tests are already under way for Alzheimer’s disease, which seems to entail a loss of the sufferer’s unique neural signature. The possibility of an unforgeable mental signature may soon escape the realm of science fiction.

作者说,脑指纹可以用于早期诊断像自闭症这样的神经疾病。针对老年痴呆症病人的(脑指纹)测试已在进行,这病(老年痴呆)似乎导致患者独特的神经信号丢失。不可伪造的心理标识可能很快脱离科幻小说的范畴。

fingerprinting 取指纹印 ;  盖手印 ;  采指纹 ;  fingerprint的现在分词 

neurological 神经系统的 ;  神经学的 

such as 例如 ;  像 ;  象…这样 ;  诸如…之类 

autism 自闭症 ;  孤独症 

under way 进行着 ;  航行中 

entail 涉及 ;  需要 ;  牵涉 ;  使必要 

sufferer 患病者 ;  受苦者 ;  受难者 

science fiction 科幻小说

王不留注:

神经病、精神病,在普通人看来好像都一样,都是大脑出了问题。事实上,两者既千差万别又有千丝万缕的关系。

神经系统疾病主要包括中枢神经系统、外周神经系统的病变,比如脑胶质瘤、垂体瘤、听神经瘤、脑膜瘤、颅内动脉瘤、帕金森病、癫痫、肌张力障碍等等;比如大脑里长肿瘤,这就是神经系统疾病。

精神疾病一般大脑没有明显的实质性的改变,主要指一个人精神状态出现问题,如抑郁症、躁狂症、双相障碍、厌食症、药物成瘾等等。比如抑郁症的患者,大脑的磁共振、CT检查可能并没有明显的实质性问题。