当物理成为修行 第59章:心理学与脑科学的交汇

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2006年4月8日,周六上午十点。

林煜接到姜以夏的电话。

“林煜,你今天有空吗?“她的声音听起来有些兴奋。

“有啊,怎么了?“林煜正在宿舍看论文。

“我想去你的实验室看看。“姜以夏说,“你一直在做脑机接口研究,但我连你的实验室什么样子都不知道。我想了解你在研究什么,可以吗?“

林煜愣了一下,然后笑了:“当然可以。不过我得先问问韩老师,毕竟实验室不是随便能进的。“

“那你快问问,我等你消息。“

挂了电话,林煜立刻给韩教授发了条短信,说明情况。

五分钟后,韩教授回复:

“可以,但要遵守实验室规定。另外,我对心理学也有兴趣,可以一起聊聊。周六下午两点,我在实验室。“

林煜立刻给姜以夏回电话:“韩老师同意了,下午两点,我在实验室门口等你。“

“太好了!谢谢你,林煜。“姜以夏的声音里满是期待。

下午两点整,清华大学医学院楼六层,韩世文实验室门口。

林煜提前十分钟到了,站在门口等待。

两点零三分,电梯门打开,姜以夏走了出来。

她穿着一件白色衬衫,牛仔裤,白色帆布鞋,背着一个双肩包,长发扎成马尾,看起来清爽又充满活力。

“林煜!“她看到林煜,快步走过来。

“来了。“林煜笑着说,“紧张吗?“

“有一点。“姜以夏说,“毕竟是韩教授的实验室,我怕说错话。“

“别紧张,韩老师很好说话的。“林煜说,“而且他对心理学也有兴趣,你们应该能聊得来。“

“希望吧。“

林煜推开实验室的门,带着姜以夏走进去。

实验室里,韩教授正在电脑前看数据,看到他们进来,抬起头,笑了:“来了?这就是你的女朋友?“

“韩老师好。“姜以夏礼貌地说,“我是姜以夏,北师大心理学系的。“

“你好,欢迎来我的实验室。“韩教授站起来,伸出手,“林煜跟我提过你,说你对脑机接口很感兴趣。“

“是的。“姜以夏握了握手,“我一直想知道,林煜每天在研究什么。“

“那今天就让他给你好好讲讲。“韩教授说,“林煜,带她参观一下,介绍一下我们的设备和项目。“

“好的,老师。“

林煜带着姜以夏,从信号采集区开始参观。

“这是64导联的EEG系统,脑电图设备。“林煜指着那个像头盔一样的装置说,“通过这些电极,我们可以记录大脑神经元群体活动产生的电信号。“

姜以夏走近,仔细看着那些密密麻麻的电极:“这些电极,都是放在头皮上的?“

“对,每个电极对应大脑皮层的一个区域。“林煜说,“我们通过分析不同区域的脑电信号,可以推断出被试在想什么,在做什么。“

“这就是你说的'读懂大脑的语言'?“姜以夏问。

“对,就是这个意思。“林煜笑了,“你理解得很准确。“

“那这个呢?“姜以夏指着旁边的大型设备。

“这是fMRI的控制台,功能性磁共振成像。“林煜说,“它通过检测大脑血氧水平的变化,告诉我们哪些脑区在活动。“

“血氧水平?“

“嗯,当某个脑区活动的时候,它需要更多的氧气和葡萄糖,所以血液会流向那个区域,导致血氧水平上升。“林煜解释,“fMRI就是检测这个变化,从而定位活跃的脑区。“

“原来是这样。“姜以夏点点头,“那EEG和fMRI有什么区别?“

“EEG的时间分辨率高,能精确到毫秒级,但空间分辨率差。“林煜说,“fMRI正好相反,空间分辨率高,能精确到几个毫米,但时间分辨率只有秒级。“

“所以你们会把两者结合起来用?“

“聪明。“林煜赞许地说,“把EEG的'什么时候'和fMRI的'在哪里'结合起来,我们就能更全面地理解大脑活动。“

姜以夏听得很认真,时不时点头,时不时提问。林煜发现,她虽然不懂工程技术,但她的理解能力很强,而且总能抓住核心问题。

“林煜,我有个问题。“姜以夏说。

“什么问题?“

“你们通过这些设备,能看到大脑的活动,能知道哪些脑区在工作。“姜以夏说,“但你们怎么知道,这些活动代表什么意思呢?“

林煜愣了一下,然后笑了:“这就是我们研究的核心问题——信号解码。“

“信号解码?“

“对。“林煜说,“我们记录到的脑电信号,就像一串密码,我们需要破译它,才能知道它代表什么。比如,当一个人想象握紧左手的时候,运动皮层的μ节律会下降;当他看到一张人脸的时候,梭状回会被激活。“

“这些规律,是通过大量实验总结出来的。“林煜继续说,“我们让被试做各种任务,记录他们的脑电信号,然后用统计学方法找出模式,建立模型。“

“这就是解码?“

“对。“

姜以夏沉思了几秒,然后说:“林煜,我觉得你们做的事情,和心理学很像。“

“很像?“林煜有些意外。

“嗯。“姜以夏点头,“你们通过脑电信号,推断被试在想什么,在做什么。心理学也是通过行为、语言、表情,推断一个人的内心状态。“

“只不过……“她停顿了一下,“你们研究的是'机制',是大脑怎么产生这些想法和行为的;心理学研究的是'意义',是这些想法和行为代表什么。“

林煜愣住了。

这个角度,他从来没想过。

但姜以夏说得对,脑科学和心理学,确实是从不同角度研究同一个问题——人的心智。

“以夏,你说得太对了。“林煜眼睛亮了,“脑科学是自下而上,从神经元、突触、神经网络,一层层往上构建;心理学是自上而下,从意识、思维、情感,一层层往下分解。“

“如果能把两者结合起来……“姜以夏也兴奋起来。

“就能更全面地理解人的心智。“林煜接话。

两人对视,都笑了。

韩教授在一旁看着他们,也笑了:“你们两个,已经开始碰撞火花了。“

下午三点,讨论区。

三个人坐在沙发上,喝着茶,聊着天。

“姜同学,你在北师大学什么方向的心理学?“韩教授问。

“认知心理学。“姜以夏说,“主要研究注意、记忆、思维这些认知过程。“

“那正好。“韩教授说,“我们做脑机接口,也需要认知心理学的知识。比如,如何设计实验任务,如何分析被试的注意力和疲劳度,如何优化人机交互界面。“

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“这些,心理学都能帮上忙。“

“是吗?“姜以夏眼睛亮了,“那我能帮林煜做点什么?“

“当然可以。“韩教授说,“其实我一直觉得,脑机接口研究太偏重技术了,而忽略了人的因素。“

“什么意思?“林煜问。

“我们总是在优化算法,提高准确率,但很少考虑被试的感受。“韩教授说,“比如,戴EEG帽很不舒服,做实验任务很枯燥,长时间集中注意力很累。这些都会影响实验结果,但我们往往忽略了。“

“如果有心理学的参与,设计更人性化的实验,关注被试的心理状态,实验的质量会提高很多。“

姜以夏点点头:“我明白了。人不是机器,不能只考虑技术指标,还要考虑心理因素。“

“对,就是这个意思。“韩教授说,“林煜,你现在做的项目,运动想象脑机接口,需要被试长时间集中注意力,想象左手或右手的动作。“

“对。“林煜点头。

“那你有没有考虑过,被试会不会厌倦?会不会注意力下降?会不会因为疲劳而影响信号质量?“

林煜愣了一下,然后摇摇头:“我……还真没仔细想过。“

“这就是问题。“韩教授说,“如果姜同学能帮你设计一些心理学测试,在实验前后评估被试的注意力、疲劳度、情绪状态,然后分析这些因素对脑电信号的影响,你的研究会更严谨。“

林煜看向姜以夏:“以夏,你愿意吗?“

“当然愿意!“姜以夏说,“这正是我想做的。“

“那太好了。“韩教授笑了,“那从下周开始,姜同学可以参与我们的项目,负责心理学评估这一块。林煜,你要多指导她,让她熟悉我们的实验流程。“

“好的,老师。“林煜说,心里涌起一股兴奋。

他没想到,姜以夏不仅能理解他的研究,还能真正参与进来,和他并肩作战。

下午五点,林煜送姜以夏回北师大。

两人坐在公交车上,并排坐着,看着窗外的风景。

“林煜,谢谢你今天带我参观实验室。“姜以夏说。

“应该是我谢谢你。“林煜说,“你给了我很多新的思路。“

“是吗?“

“嗯。“林煜点头,“我以前做实验,只关注技术指标,从来没想过被试的心理状态。但你说得对,人不是机器,心理因素很重要。“

“那以后我就负责这一块。“姜以夏笑着说,“你负责技术,我负责人,咱们分工合作。“

“好。“林煜握住她的手,“以夏,你知道吗?我一直觉得自己是一个人在战斗,但现在,有你在,我觉得不孤单了。“

“傻瓜,我们是一起的。“姜以夏说,“你的目标,也是我的目标。你要救你妈妈,我也想帮你救她。“

“谢谢。“林煜的眼眶有些红。

“不用谢。“姜以夏把头靠在林煜的肩膀上,“这是我想做的。“

公交车在北京的街道上行驶,窗外是渐渐暗下来的天空,是来来往往的车辆,是灯火通明的城市。

但车厢里,两个年轻人紧紧依偎着,心里充满了温暖和希望。

他们找到了彼此,也找到了共同的方向。

从今天开始,他们不仅是情侣,更是战友,是可以并肩作战的伙伴。

脑科学和心理学,机制和意义,技术和人文,在他们身上交汇,碰撞出新的火花。

这条路还很长,但至少,他们一起走。

晚上八点,林煜回到宿舍。

三个室友都在,看到他进来,薛南风立刻问:“煜哥,怎么样?女朋友参观实验室,感觉如何?“

“很好。“林煜笑着说,“而且韩老师同意让她参与我们的项目了。“

“什么?!“三个人都惊讶了。

“她要做什么?“黎川问。

“负责心理学评估,设计实验任务,分析被试的心理状态。“林煜说,“韩老师说,脑机接口研究太偏重技术,需要心理学的参与。“

“这样啊。“黎川推了推眼镜,“确实有道理。跨学科合作,往往能产生意想不到的成果。“

“对啊煜哥!“薛南风说,“而且这样你们既能一起做研究,又能增进感情,一举两得!“

“别乱说。“林煜说,但脸上的笑容出卖了他。

“煜哥,你现在真是人生赢家啊。“郑子昂说,“有女朋友,有科研,还能两者兼顾,羡慕死我了。“

“哪有那么夸张。“林煜说,“我只是……运气好。“

“不是运气,是你自己争取来的。“黎川认真地说,“林煜,你很优秀,配得上这一切。“

林煜看着三个室友,心里涌起一股暖流。

他确实很幸运,有这么好的室友,这么好的女朋友,这么好的导师。

虽然人生还有很多困难,很多挑战,但至少现在,他是幸福的。

深夜十二点,林煜躺在床上,拿出日记本。

2006年4月8日,星期六

今天,姜以夏来我的实验室参观。

我给她讲解了脑机接口的原理,她听得很认真,而且理解得很快。

她说,脑科学研究“机制“,心理学研究“意义“,两者是互补的。

这个角度,我从来没想过,但她说得太对了。

韩老师也很欣赏她,同意让她参与我们的项目,负责心理学评估。

从今天开始,我们不仅是情侣,更是战友,是可以并肩作战的伙伴。

妈妈,您看到了吗?

我现在有了姜以夏,我们会一起研究,一起努力,一起找到救您的方法。

我不再是一个人了,我有了可以信任、可以依靠的伙伴。

这种感觉,真好。

妈妈,您等我们,我们会成功的。

写完最后一个字,林煜合上日记本,闭上眼睛。

窗外,四月的夜晚,春风温暖,星星闪烁。

林煜的嘴角带着笑容,沉沉睡去。

梦里,他和姜以夏站在实验室里,一起分析数据,一起讨论方案,一起为每一个小进步欢呼。

然后,他们手牵着手,走到母亲的病床前,告诉她:

“妈,我们成功了,我们找到救您的方法了。“

母亲睁开眼睛,微笑着说:

“煜儿,妈妈等到你了。“

梦很美,很温暖。

但林煜知道,要把梦变成现实,还有很长很长的路要走。

不过没关系,他不怕。

因为现在,他不是一个人在走。

(本章完)