中國造最高精度眼動儀助力SCIENCE意識研究論文發(fā)表
探究人類意識的生物學基礎是現代科學中最前沿和最重要的問題之一。4月4日，國際頂級學術期刊《科學》（Science）在線發(fā)布了北京師范大學和中國人民解放軍總醫(yī)院等單位科研人員的研究成果，揭示了傳統上被認為只是“二傳手”的丘腦，實則在人類意識體驗中扮演了“門控”等關鍵作用。該成果被《科學》雜志文章審稿人稱贊為“里程碑式的”、“令人激動的發(fā)現”。
《科學》雜志網站截圖
值得關注的是，本次使用了成都集思鳴智科技有限公司自主研發(fā)的“EM2000C”系列高精度眼動追蹤系統，據悉該款眼動儀采樣率超過了1000HZ，為國際先進水平，打破了國外壟斷，首次出現在CNS頂級期刊論文。試驗中受試者觀看經過特殊處理的“雙眼競爭”圖像：左眼接收動態(tài)變化的幾何圖案；右眼呈現持續(xù)閃爍的棋盤格，要求實時報告意識主導的圖像類型，這種設計能分離客觀視覺輸入與主觀意識體驗，堪稱意識研究的“黃金標準”，而在此項研究中，需要實時監(jiān)測眼球位置，進行校準和注意力監(jiān)測，排除因眼球移動導致視覺信息錯位和識別微小的注視點變化，僅在穩(wěn)定注視時觸發(fā)腦電信號，有效避免了數據污染。對于需要視覺輸入輸出信號的意識相關研究，高精度眼動儀是非常必要的基礎設施。
“EM2000C”系列高精度眼動追蹤系統
該論文通訊作者、北京師范大學，同時也是集思鳴智創(chuàng)始人，首席科學家張鳴沙教授介紹，當前，在意識的生物學基礎研究中，主流理論通常假定大腦皮層為產生意識體驗最重要的區(qū)域，而丘腦等腦深部的皮層下結構，并不直接貢獻于特定的意識體驗。這一觀點受到來自解剖學和神經影像學研究的挑戰(zhàn)，然而，由于研究技術限制一直未得到有效驗證。
為解決之前的研究瓶頸，張鳴沙及合作者設計了一種新的視覺意識任務范式。在遵守倫理規(guī)范的前提下，團隊將5名因臨床治療需要已在腦內植入電極的患者作為被試。研究中，將某種圖像信號的刺激強度調試在被試的視覺感知閾值附近，同一被試者面對同樣的視覺刺激，有可能看得見，也有可能看不見，當被試報告看到時，則可認為意識參與其中。在此范式下，研究者發(fā)現人類大腦中丘腦高級核團，在意識體驗的形成中起重要的“門控”作用。張鳴沙表示，“該成果有望助力臨床上意識障礙患者的干預治療，還能為類腦AI研發(fā)提供新思路?！?/p>
使用“EM2000C”系列高精度眼動追蹤系統采集數據
“中國造”高精度眼動追蹤系統在該研究中通過毫秒級行為捕捉、多模態(tài)數據融合等發(fā)揮關鍵作用?！斑@套設備的性能指標達到國際領先水平，采樣率達到1000Hz，空間分辨率≤0.025°，可捕捉傳統設備難以檢測的亞毫米級眼動變化，據我們了解，國內目前沒有其他團隊的高精度眼動儀能夠做到這個水平?！背啥技鉴Q智科技有限公司總經理鄧甜介紹，該產品已助力眾多科研機構在《科學》《自然·神經科學》《eLife》等國際學術期刊發(fā)表10余項科研成果，同時這些成果很多也已經轉化落地，比如基于眼動的認知障礙，帕金森，抑郁癥，ADHD等的篩查和輔助診斷，團隊目前也積累了國內最大規(guī)模的，最高水平的眼動數據庫，未來必將產生更多的科研成果和產業(yè)轉化。
（成都集思鳴智供圖）
