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前感恩而死乐队 (Grateful Dead) 的打击乐手米奇·哈特 (Mickey Hart) 以他的大脑为傲。大型、解剖学上逼真的 3D 动画，展示了他灰色和白色物质的内部运作，曾在多个科学技术会议的视频屏幕上展出。这些 “透明大脑” 可视化利用成像和先进的计算系统，以彩色细节描绘使哈特大脑运转的纤维通路。该项目背后的研究人员希望它也能成为一种新型工具的基础，用于诊断和治疗神经 disorders。
每个“透明大脑”动画都将实时采集的脑电图 (EEG) 数据叠加在磁共振成像 (MRI) 扫描（在本例中为哈特的扫描）之上，以展示不同的大脑区域如何相互交流。编码到软件中的特殊算法以数字方式重建大脑内的这种活动。结果是对大脑的一次游览，捕捉了大脑信号的时间和位置。
今年三月，哈特在加利福尼亚州圣何塞市的一次计算机会议上演示了“透明大脑”，他在舞台上玩了一款名为 NeuroDrummer 的视频游戏。这位鼓手正与旧金山的 Studio Bee 数字动画公司以及“透明大脑”的创建者合作，将 NeuroDrummer 开发成一种工具，可以确定教某人保持鼓点是否有助于改善负责认知、记忆和其他功能的大脑信号。“透明大脑”的智囊团包括加州大学旧金山分校的 Neuroscape 实验室，以及加州大学圣地亚哥分校的 Swartz 计算神经科学中心，脑电图制造商 Cognionics, Inc. 和 NVIDIA，NVIDIA 是一家极速图形处理单元 (GPU) 计算机芯片制造商，也是哈特表演的会议的主办方。
哈特戴上黑色脑电图头罩，在闭幕主题演讲中登台演示了 NeuroDrummer 的原型。这款游戏给人的感觉像是曾经流行的《吉他英雄》游戏的治疗性、认知提升版，为哈特创造了一种非常不同的即兴演奏。他戴着 Oculus Rift 虚拟现实头显，同时敲击电子鼓垫，仿佛置身于一个类似外太空的迷幻数字领域。他试图保持节拍的努力经常被多任务处理的需求所打断——在这种情况下，是用手指点击虚拟小行星。[观看下方视频]
会议观众在舞台后方的两个墙壁大小的视频屏幕上观看了演示过程。第一个屏幕显示了哈特在他的头显中看到的内容，而另一个屏幕则显示了“透明大脑”的运作情况。哈特大脑的 MRI 扫描（在演示之前进行）闪烁着色彩流，代表脑电图头显在游戏过程中收集的不同频率的神经活动。
研究人员已经在人们的头部安装脑电图电极已有 90 年的历史，以测量大脑细胞相互交流时，以不同频率穿过大脑的电信号。Adam Gazzaley 说，这种交流是我们大脑工作方式的一个基本特征，与注意力、记忆和感知等高阶能力有关。Adam Gazzaley 是加州大学旧金山分校神经科学成像中心的创始主任，也是“透明大脑”和 NeuroDrummer 项目的负责人。
以这种方式整合脑电图和核磁共振成像数据的能力相对较新，近年来，由于开发了更复杂的算法来解码神经活动，以及GPU 的使用（最初旨在渲染复杂的视频游戏图形）来快速处理流数据，才成为可能。脑电图扫描仪可以在毫秒内检测到大脑信号的时间，但它们不能提供关于这些信号来自哪里的太多信息。这发挥了核磁共振成像的优势：这些扫描仪拾取神经脉冲的速度要慢得多，但可以通过记录大脑血流中相对缓慢的变化来精确定位神经活动的位置。
哈特对神经科学的兴趣非常契合。作为一名年轻的音乐家，他在 20 世纪 60 年代反主流文化运动中发挥了真正的工具性作用，这场运动挑战了许多领域的传统思维，并将迷幻文化引入主流。现在，哈特参与了一场新的运动，以扩展思维，或者至少扩展我们对思维的理解——这一次，借助传感器、扫描仪和软件来解码大脑的奥秘。
这对哈特来说是一场个人的探索，他的祖母患有阿尔茨海默病。哈特在他的 NeuroDrummer 演示之后说，大约 40 年前，当他为祖母击鼓时，大脑节律的重要性首次变得清晰起来。“她已经多年没有说话了，”他说。“我敲鼓，她叫出了我的名字。这就是力量。这就是 medicine。当我看到那一幕时，我知道振动，在这种情况下是音乐，重新连接了那些断裂的通路，并带回了她的语言，带回了她的认知，至少在我击鼓的那段时间里是这样。”
在实验室里，Gazzaley 和他的团队正在努力确保这些可视化描绘出清晰的大脑事件，这些事件可以实时解释。“我们将确定如何最好地提取这些细微的信号，以及它们在不同试验之间和不同个体之间的一致性如何，”他说。
自 NVIDIA 会议以来，Gazzaley 已经多次演示了“透明大脑”，目前他正与他的团队一起评估该项目迄今为止的性能。他说，也许“透明大脑”最大的成功之处在于它以一种教育方式向观众介绍了大脑工作原理的研究。