数位时代
用人工智能电击大脑，可望帮助人类提升15%的记忆能力
用AI对大脑放电来强化记忆——听起来仿佛科幻片的场景，其实是正在进行的脑
科学研究。
美国宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）心理学家卡哈纳（Michael
Kahana）带领团队研究，利用机器学习算法判读脑波，算准时机向特定脑区进
行电脉冲刺激，据称该技术可使记忆能力提升15%。相关成果刚发表于最新一期
《自然通讯》（Nature Communications）。
该研究计画是由美国国防部资助，目标开发能够“修复主动记忆”（Restoring
Active Memory）的神经科技，以帮助因脑伤产生记忆障碍的病人。
深入大脑进行电击的“记忆增强术”
要精确观测大脑活动，最好能直接深入颅内。不过，如果要为了科学研究，让人
打开脑袋、放入电极，恐怕没人愿意，研究伦理审查大概也不会通过。
于是研究人员找来了25位癫痫患者。这些病人因为治疗癫痫需要，脑内已植入
100至200个电极，用来监测癫痫相关的脑电波。研究人员便利用这些电极记录高
解析率的神经活动，也可透过电极对各脑区进行刺激。
研究人员过去实验发现，刺激时间点会影响记忆的效果。先前方法要求受试者记
忆萤幕出现的字词，同时每个字显示时都对大脑规律施放电脉冲。结果发现，只
有在记忆功能不佳时，才有增强效果，记忆良好时反而产生反效果。因此无差别
持续刺激并不是个好方法。
然而，脑波相当复杂，该如何判读大脑记忆的活动情形、适时给予刺激？——这
时AI就派上用场了。
用机器学习判读脑波、精准放电
论文第一作者、宾大心理系的数据科学家埃兹亚特（Youssef Ezzyat）表示，新
研究有两方面革新：一是研发监测脑部活动的系统，可依据大脑活动即时触发相
应的刺激；另一方面则是具体找出新的刺激目标，即左脑外侧颞叶皮质。
研究人员首先了解大脑进行记忆的脑波模式。受试者尝试记忆萤幕上的单字时，
研究团队同时每秒从每个电极收集数千笔数据。接下来再测试患者的回忆，并训
练机器学习将数据与受试者记忆单词的可能性相关联，借此针对特定受试者建立
出记忆成功或失败的大脑活动模式。如此一来，AI就能从电极活动预测记忆的情
形。
接着再进行电刺激。受试者进行记忆测验时，AI会即时分析脑活动状态，如果预
测受试者记忆不成功时，就会迅速刺激大脑，提高记忆功能。放出的刺激是安全
范围内的微量电脉冲，参与者并不会有感觉。这有点类似心律调节器，在心律不
整、心跳过慢时会放电，只是调节的是更复杂的脑波。研究人员表示，从传感脑
波到触发刺激已可在几百毫秒之内完成。
研究结果发现，这套系统平均提高患者15%的回忆能力。
四年的“修复主动记忆”研究计划，目前结果逐渐接近目标，也就是开发可植入
式的脑神经调节系统。研究人员相信，这种刺激疗法可能有很大应用潜力，将来
可望用于协助脑伤及阿兹海默症患者。
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