文／本報綜合報導

現今科技發達，是否未來不必開口講話，人們就可以直接用腦波傳達訊息與其他人溝通？美國有一項研究，運用AI解碼大腦活動，並複製出受試者腦中的音樂旋律。以後或許能讓因病無法說話的人，透過腦波能與人溝通，甚至還能幫人達成「腦波點菜」的想像。

透過AI分析腦波

加州大學柏克萊分校（University of California, Berkeley）研究團隊曾經在國際科學期刊《PLOS Biology》發表一篇論文，透過AI分析受試者的大腦活動，成功解碼腦波訊息。參與研究的奈特（Robert Knight）教授表示，未來可能開發更好的腦機介面（brain-machine interface），讓癱瘓的病人透過思考就能傳達訊息。

奈特指出，選擇音樂作為實驗載體，是因為音樂能跨越國界，他認為音樂先於語言發展。此外，他也說明，過去雖有從大腦紀錄中重建出字詞的研究，但這些研究結果較為機械化，不像音樂帶有情感與節奏。因此，研究團隊希望能進一步探究，有些語言障礙患者不能說話卻能唱歌的原因。

研究者對此項技術的未來想像，是將它形容為「大腦的外接鍵盤」。另一位研究者貝利爾（Ludovic Bellier）分享，隨著大腦紀錄技術的發展，最終或許可以使用置於頭皮上的電極來紀錄大腦活動，而不再需要透過侵入性手術。

將腦波轉為文字

加州大學舊金山分校（UCSF）研究人員還開發了語音神經輔具（Speech Neuroprosthesis），能夠將大腦的訊號解讀成文字顯示在螢幕上，讓重度癱瘓者可以使用句子與其他人進行交流。研究人員表示，這是第一次直接從癱瘓者的大腦活動，成功解碼出完整的單詞，該系統能以每分鐘18個字的速度，從大腦神經活動中解碼單詞，準確度可達93％。

過去的研究重點，試圖以拼字的方式，用單一字母拼湊出完整的文本，但是UCSF這項研究方法與過去不同，研究團隊嘗試解讀控制發聲系統肌肉的訊號，而不是移動手臂來進行打字的大腦訊號。研究團隊指出，這種方法利用了語音自然與流暢的特性，更有可能快速實現基本的溝通。

使用語音來交換訊息，比使用打字、書寫或控制游標等方法快得多，也不那麼費力，這個方法更接近一般說話的方式。這項研究的貢獻，來自於UCSF癲癇中心的患者，這些患者在接受神經外科手術時，醫生在大腦表面放置電擊陣列來查明癲癇發作的原因，這同時也促成研究人員的進展。

不過，即便有這些研究成果，可以在能說話的參與者身上成功解碼語音，但並不保證同樣技術應用在癱瘓者身上也有相同效果，AI模型對應癱瘓者想說的話，研究團隊並無法確定其大腦在控制聲帶的訊號是否依然正常。不過，這項研究成果證明，以該方法促進交流具可行性，且具有在對話環境中應用的潛力。

晶片科技具潛力

為了達成這個終極目標，科學家需要借用晶片技術，其基本原理是在人類大腦皮層上植入晶片，該晶片的功能與傳統的大腦皮層接收器一樣，但是其優點是隱密性極好，使用者不用長期配戴一個笨重的接收器。

這種技術在近年已有很大的突破，這歸功於馬斯克的研究團隊，研發了一套名為Neuralink 系統，就是利用一台手術機器人，把支援腦機連接技術的晶片植入大腦皮層。而植入晶片的過程只需腦骨切開一個小洞，再利用尖端的手術植入晶片，過程安全又快捷。

隨著晶片植入技術的發展，預計在不久的將來，腦機技術可能全面普及，而且該技術的發展可能不限於醫療層面，它將成為一種具有潛力的科技產品。因為腦機技術可能達到「腦波傳訊」的效果，不需要透過口語溝通，因為腦內的晶片會發送、接收及分析腦波，讓人能夠用大腦的訊號作溝通。



冥想科學 提升大腦

冥想在過去曾被認為是宗教範疇，但近年從科學角度來看，愈來愈受到關注。大腦是可塑性很強的器官，會根據所做的活動做出相對應的反應。神經元即大腦中的信息處理細胞，透過連接形成神經路徑，這些路徑負責感覺、感受、思想及行為。

正向回饋連接

當重複進行某項活動時，大腦就會透過「回饋」來強化參與其中的神經連接，使其分泌的神經傳遞物質增加，相關的大腦區域也變得活躍。長期進行冥想，可以看到大腦結構及功能的改變，海馬體與大腦灰質部區域也會增加，這就是質實的變化。

灰質存在於中樞神經系統中，由大腦的神經元細胞體組成。這類型的組織負責肌肉控制、感受、知覺、情緒、記憶、決策及自我控制的區域。透過神經可塑性，可以在改變灰質密度時創建和改善神經元之間的連接。而且每天只需冥想幾分鐘，就可以有效地改變大腦。

科學研究顯示，冥想對大腦有正面影響，不僅能改善心理健康，還可以減輕感知壓而引起的焦慮。冥想能增強神經連接，透過冥想練習，可以培養更具彈性的神經生物學腦迴路。冥想就像是對大腦的鍛鍊，可以改變思惟方式。

減緩大腦退化

冥想還有助於減緩大腦自然衰老過程，有研究指出，人的大腦從20多歲開始逐漸退化，但定期進行冥想練習，則有助於保持大腦的活力與健康。冥想練習能增厚大腦前額皮質，這部分是負責大腦意識、專注力及決策能力。透過冥想，這些功能得到加強，也就是說，透過冥想能夠積極塑造及訓練大腦。

再者，正念冥想可以減緩交感神經系統，交感神經主要是掌管「戰鬥或逃跑」反應，在處理緊急或威脅時會更活躍，等到危險解除了，副交感神經系統才會活化，讓人們能進入休息與放鬆的狀態。在冥想的當下，基本上就能從交感轉成副交感活躍的狀態，不斷練習可以幫助減少疼痛、抑鬱、壓力及焦慮的情緒反應。