感测相机:用“黑匣子”备份记忆

2013-05-09 09:56:59来源: 新浪科技 关键字:感测相机

感测相机:用“黑匣子”备份记忆

                                     史蒂夫·霍吉斯与同事在研发“感测相机”    

  

      像浏览视频一样,布迪太太翻看着“感测相机”(SenseCam)拍下的数千张照片,感觉记忆“就像洪水般涌了回来”。在使用两周之后,这位患失忆症的老人,已经能记起80%发生在身边的事,甚至能记起很多细节。

  布迪太太患上失忆症时,正在英国剑桥大学艾登布鲁克医院接受诊治。一次偶然机会,她的治疗医生卡库到微软剑桥研究院“串门”,发现了一种叫做“感测相机”的小装置。卡库将它带回来,兴奋地递给布迪太太:“把这东西戴上,或许对你的病有用。”

  它看起来很简单,黑色,手掌大小,上面两个角连着一根细绳。布迪太太接过这条黑色的“项链”,戴在脖子上,用它全天自动拍照,记下眼前的所有场景,晚上再进行“复习”。

  “她成了利用‘感测相机’治疗记忆障碍疾病的第一位病人。”微软剑桥研究院首席硬件工程师史蒂夫·霍吉斯告诉中国青年报记者。从戴上它起,这条“项链”已经陪布迪太太走过了近10年。

  小匣子记录下每天生活的点点滴滴

  布迪太太原本是一位交际广泛的妇人,受过高等教育,也有自己的朋友圈。但当11年前得了边缘性脑炎后,她的生活发生了彻底改变。

  渐渐地,她大脑里主要负责学习和记忆的海马体区域遭到了破坏,日常生活中的记忆似乎已经存不进大脑。每当她坐在医院的病床上,努力回想往事时,只感觉脑子里一片空白。

  她记不得自己的朋友们,甚至记不起自己是否结过婚,是不是有孩子。望着坐在对面的丈夫,布迪脑子里也只有模模糊糊的影子。

  一开始,包括霍吉斯在内的研究人员们研发“感测相机”时,并没有想过用它来治疗布迪太太这样的病人。霍吉斯分析这个小黑匣子的诞生,更多的将它归结于技术发展的结果,它的出现似乎是一件自然而然的事。

  直到问世一段时间之后,医生们才发现了它最重要的功能。小黑匣子成了很多医生帮助健忘症、阿兹海默症及其它记忆障碍患者进行康复治疗的“良药”。

  这个小装置看起来很简单,包括一只数码相机和一个传感器。相机使用的是鱼眼镜头,视野宽广,能够以一定的频率自动拍照,并将图像储存起来。

  微软剑桥研究院前首席研究员戈登·贝尔在《数字记忆——备份你的人生》一文中介绍说,当“感测相机”的红外探头察觉到有人靠近时,便会自动拍下这个人的照片。如果照相机发觉周围光线的亮度有显著变化——通常表明主人可能走进或走出了房间,它也会拍一张照片。

  而每张照片,对于布迪太太这样的记忆障碍患者来说,可以作为一种暗示,来唤醒大脑对该事项的记忆。霍吉斯指出,翻看这些照片时,会促使大脑进行一场“体操锻炼”,这可以增强一种名为“自传体记忆”的大脑过程,帮助患者回忆起过去发生的事。

  有人将它比作法国作家马塞尔·普鲁斯特的贝壳蛋糕——正是普鲁斯特对贝壳蛋糕的味觉回忆,令他写出了文学巨著《追忆似水年华》——可以让患者深入到自己的记忆网络中。

  布迪太太带着这个小匣子又回到了过去的生活里。从旅游到参加派对,从在商场购物到在厨房切土豆,小匣子记录了她每天的点点滴滴。晚上把这种特别的相机连接到电脑上,一天记录下来的图片会形成一个文件,像播电影一样快速播放。一天的故事在5分钟之内就能看完。

  让医生惊喜的是,布迪太太不仅能记起图片里的事物,还能记起某些感觉。“今天的食物实在太好吃了!”布迪太太有些兴奋。当然,她有时也会抱怨:“今天遇到了一个小年轻特别粗鲁!”

  “这说明这些图片刺激了海马体的神经元,将里面存储的记忆给‘释放’出来了。”霍吉斯说。而之前,她一度因为失忆变得孤僻,“就连晚上和丈夫聊聊天都很困难”。

  小匣子带给布迪太太的改变,让研究人员看到了治疗记忆障碍的希望。有人进一步想:如果能够找到解开相关记忆的少数几张关键图片,是不是可以 增强患者控制自己回忆的感觉呢?  美国卡内基梅隆大学计算机学教授阿南德·戴伊和他的研究生马修·李开始了这一寻找。不过,两人很快意识到,记忆这东西 总是飘忽不定,难以确定作为最佳回忆线索的图片是哪张。

  他们向《纽约时报》记者举例说,对于某个主题,站在谷仓前空地上的一头驴的照片能令人打开回忆的思绪。而对于另一个主题,一张原本稀松平常的的自然景观照片竟能出乎意料地令人回想起下雪的场景。

  它给患者带来自尊和自信

  在佩戴这个特别的“项链”之前,布迪太太试着记过日记,借此帮助自己回忆往事。但是她不太喜欢。

  因为她得时时留心发生了什么事,然后记下来。等晚上“复习”的时候,坐在旁边的丈夫不时给她“上课”:“看,你说过这个!瞧,你做过那个!”布迪太太感觉自己就像个无知的小学生,有时也会表达一下自己的不满:“那是你写的吧!我怎么知道发生了什么事?”

  相比日记,她更爱看小匣子里的照片。就像浓缩在美剧《生活大爆炸》片头十几秒中的宇宙史,她一天的故事也浓缩在几分钟的小视频里。她觉得很有趣,关键是不用反复质问自己“那个到底有没有发生过”。

  艾登布鲁克医院的医生们作出的对比分析,也说明布迪做了明智的选择。在两个星期甚至更长时间内,通过小匣子恢复记忆的效果要比记日记好一倍多,病人的情绪恢复也比前者更明显。

  “‘感测相机’给我的病人们带来的最大改变,就是让他们生活得更有质量——自尊的改善以及自信的提高。”艾登布鲁克医院的神经心理学家乔治娜·布朗说。

  霍吉斯向记者介绍了另外一位记忆障碍患者——阿兹海默症病人德拉斯。他也是“感测相机”的受益者,虽然效果并没布迪太太这样显著。

  一次,他脖子上挂着小黑匣子,和妻子到西班牙旅行。他们走着,小匣子里面的相机拍摄着。可是当旅行结束后翻看照片时,他怎么也想不起自己如何到达目的地。

  原来,在去往目的地的火车上,德拉斯把小匣子摘掉了。因为,在其他乘客面前挂着这个怪模怪样的小玩意儿,让他觉得很尴尬。如果妻子不提醒,他实在记不起来还有这事。

  另一位阿兹海默症患者也有着类似的体验。“感测相机”并没有给她的病情带来太多改变,但她“感觉好多了”, “以前总是很有压力,现在终于能让自己放松了一些”。

  但对于她的家人,这些变化足以让人欣慰。“她终于能记起我们了,”家人说,“这简直太神奇了!”

  只是,仅仅依靠小黑匣子并不能彻底改变德拉斯们的生活。“阿兹海默症的发生具有一定的生物学基础,目前主要依靠药物治疗。”北京大学第六医院记忆障碍诊断与治疗中心的副主任王华丽医师告诉记者。

  全球目前大约有3500万痴呆患者,其中最常见的就是阿兹海默症。目前市面上的药物都只能暂时减轻症状,没有治愈功能。一些制药巨头一直尝 试研发能够阻止这种疾病发展的疗法,但进展并不顺利。就在2012年一年里,辉瑞与强生,以及美国的礼来公司先后放弃了两种阿兹海默症药物的研发。

  虽然药物是治疗阿兹海默病的基础,但王华丽表示了对 “感测相机”的欢迎。“我们目前没有使用过它,”王华丽说,“希望以后有机会和微软合作,在早期的病人中试用一下,看看它的效果。”

  感测相机成为科学研究的一道闸门

  感测相机并非布迪太太们的“专利”,很多健康人也成了它的“粉丝”。戈登·贝尔就是它的拥趸。

  从1998年开始,贝尔通过“我的生命比特”(My Life Bits)计划数字化地记录自己的整个生活。他扫描了自己的老照片、研究报 告和笔记,记载参加的会议和打过的电话,将新照片和电子邮件进行归档。而现在,小黑匣子一直挂在贝尔的脖子上,整天进行自动拍摄。这些数据将被存入电脑数 据库里,以此来撰写自己的“传记”。

  霍吉斯自己也拥有一个小黑匣子。出差和旅行,带孩子去郊游,他都会带着它,记录嬉闹的孩子,也记录飞行的昆虫。“我觉得自己正在变老,一些事开始记不清,”霍吉斯说,“我需要这个记忆小匣子。”

  人们可以从市场上买到这部特别的相机。早在2006年,英国威康公司已获得这项技术的授权许可,生产并推广这一感测相机。2012年年底,该公司的母公司牛津度量集团推出新一代产品“自动记录仪”(Autographer),加入了GPS全球定位系统。

  但据霍吉斯介绍,目前中国还无相关产品出售。为感测相机提供了人机交互方面的技术支持,并于2011年来中国工作的微软亚洲研究院研究员矢谷浩司,也没听说中国有医生或患者使用过该装置。

  但这并不妨碍这个小匣子变成科学研究的一道闸门。从问世开始,基于该技术的研究已有近百项,大多集中在生物医学领域。“它在创建可穿戴式记录系统,以帮助患者对抗失忆、痴呆、脑炎等疾病方面起到重大作用。”矢谷浩司说。

  基于感测相机,这位来自日本的研究员研发出一种声音检测装置BodyScope。它可以辨别并记录人体发出的声音,比如咀嚼、吞咽、打呵欠等。通过它,病人可以依靠一些声音来回忆过去。

  其他地方的研究小组也在尝试使用感测相机的技术。加拿大多伦多大学的罗纳德·贝克尔领导的一个研究小组,让患者亲人的相应口述音频与感测相机的图像结合在一起,调查这种组合的有效性。

  如今,感测相机已经进驻英国伦敦科学博物馆的“我是谁”展厅。“它最根本的功能,就在于进一步保护你我的记忆。”霍吉斯说。

  像德拉斯一样,不少人在佩戴感测相机时会觉得不好意思。而布迪太太戴的那一款,比德拉斯的还要大不少,因为她的是最“原始版”。

  就别人如何看待脖颈上挂着的小黑匣子,微软剑桥研究院的研究员们还真的做过一次街头调查。受访的路人大多和善地说:“没关系。”

  “感测相机只是在拍一些静态图片,没有录音。我个人认为,相比到处拍录像,患者使用这个小装置算不上侵犯隐私。”霍吉斯谈起这个话题时变得严肃起来。

  “其实,根据今天的技术,这款装置可以做得更小,小到别人看不出来。但是我们故意把它设计得明显一些,就是不想隐藏‘它在拍照’这一事实。”霍吉斯说。

  (应采访对象要求,文中患者为化名)

关键字:感测相机

编辑:陈盛锋 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2013/0509/article_3685.html
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