分享

揭秘“脑象图测评技术”(三) 深入探索

 高行之 2020-01-18


脑象图技术获得国家发明专利认证至今已经二十七个年头了,既然这么有效,为什么到今天绝大多数中国人还不知道?

脑象图技术只是采集了脑电信号,是怎么得出心理品质、心理状态、性格特征、能力特征、学习风格、思维特征这些结果的呢?

从一接触脑象图,这两个问题就缠绕在我的脑海中,没有人能给出令我信服、满意的答案。慢慢发现,持同样疑问的人还真的不在少数。连推广脑象图的人都无法圆满解释这两个问题,也就难免让人生疑。

那么,真相到底是什么呢?

多年的研究养成了我独自探索的习惯,我的研究经历也充分证明了古人所说的“莫见乎隐,莫显乎微”,因此,我坚信,只要用心,肯定会有线索。很快,我发现2012年11月29日的山西新闻网、《山西日报》刊登过一篇名为《50年,凝神钻研脑象图》的报道,其中写道:“前后经过接触1万多例包括癫痫病、老年痴呆症、抑郁症、孤独症患者的临床实测,她最终突破了传统脑电波只能检查病人的大脑有无疾病,而对人类思维问题束手无策的现状。依靠多年实践经验,她将脑电波通过电脑进行数学建模处理,首次建立起四维空间的脑象图,并通过脑象图的形状、面积以及线的密度、复杂程度分析出一个人的潜在能力和性格。1989年,生物信号处理方法和设备(简称脑象图)终于出炉……。”根据报道中的说法,脑象图是王德堃教授通过临床实测,依靠实践经验,将脑电波用电脑进行数学模型处理而建立起来的四维空间的图形,并通过图形的形状、面积以及线的密度、复杂程度分析出人类的思维特性的。

1991年王德堃教授发表的论文《脑波判读中流失了什么?—— 脑心编码与精神势态的表述》中写道:“脑波编码分析方法是由笔者自行研制的生物活动参量处理设备来完成的;它同时具有检测神经势态和检测精神势态这两种功能。与前者相关的技术指标有常规脑电图、幅频特征表及直方图、能级跃迁花样、脑心耦合系数及黄金曲线等;与后者相关的技术指标是一组约化公式及其对应的模式图解。”

我们注意到,文中并没有出现“脑象图”一词,而是使用“脑波编码分析方法”这一名称;同时,实现这一方法的设备被称为“生物活动参量处理设备”,这与1993年获得的国家专利的正式名称是一致的。而在《自然杂志》1992年07期发表的《脑象图的混沌美及其应用》一文是笔者所查到的“脑象图”这一称谓第一次在学术期刊上出现。由于在其发表近一年后才获得的专利中并没有出现“脑象图”这一称谓,可以推测大概在此文发表之前,关于国家专利的申请已经正式递交国家专利局了。

在《脑波判读中流失了什么?》一文中王德堃教授展示了她的研究结论:“常见病种有脑外伤、脑瘤或转移瘤、脑炎、脑出血或梗塞、癫痫、强迫症、不同原因的昏迷等,测试结果与精神事件大趋势的符合率为78.4~93.5%。”这个结论是怎么得来的呢?原来,王教授“凭借异常高超的审美直觉”提出了一个非常大胆的“科学前言认识,向脑波学渗透一下,将脑、心两个独立系统的信号进行网络式编码,构建一个纵横捭阖的编码分析体系。从科学简单化原理出发,将视野撒向网络相干和整体,以求超脱那种常规的孤立判识状态。”而这个“网络式编码”,就是王教授定义的“一组约化公式及其对应的模式图解”,即“脑波编码分析方法”。

《脑波判读中流失了什么?》、《脑象图的混沌美及其应用》这两篇文章构成了王德堃的脑象图理论。从这两篇文章可以看出,此时的王德堃凭敏锐的直觉从粒子运动、蝴蝶效应等混沌论获得了启发,依据她自己超常规大胆设定的“脑波编码分析原则,建立3×3行列式,并将其引进脑心分布间电活动的网络模型:G=Acosωt+B。通过计算机运算,将其运动轨迹演化成具有动力学特征的混沌图像。”这就是“脑象图”。

此时我才恍然大悟:难怪发明了这么多年却没有得到科学界的一致认可,根源就在于王德堃教授所使用的方法并没有采用科学界所公认的常规的“严谨、科学、定量”的论证方法。按照常规,科学的论证一定是一个完整的、闭合的论证链,1、2、3、4、5一步步推理论证,如果少了其中任何一个环节就得出了结论,那就是有问题的论证。比如少了环节3从2直接到了4,那么如何就从2到了4呢?依据是什么?拿不出公认的证据,整个论证就是不可靠的。通俗地讲,脑象图是王德堃基于自己的实践经验和自己对混沌理论的理解以及对自己所观察到的病例和被试所作的定性的分析,依据自己设定的编码原则用一个自己设定的公式对脑波进行了数据转化,从而得到了一系列的点,这些点就形成了脑象图。这不但不符合科学界所公认的常规论证方法,就是与公认的混沌动力学的论证方法也同样有着很大的不同,难怪连王教授在论文中自己都承认这是“非平常的分析方法”。

那么,这个“非平常的分析方法”到底有没有科学性?要搞清楚这个问题,我们就必须先了解一下到底什么是混沌动力学。

混沌是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动。确定性系统是一个物理学概念,指经弱扰动的系统,意思就是有外力干扰又没有影响到其实质的系统。一般地,一个接近实际而没有内在随机性的模型仍然具有貌似随机的行为,就可以称这个系统是混沌的。在混沌理论出现以前,科学有两种模式,即确定论模式和概率论模式。这两种模式本质上都属于线性系统,通俗地理解,就是都可以用线(直线或者曲线或者线性方程式)来表达的。例如牛顿定律就是在确定性系统中才成立的,离开了确定性系统便不再成立。而混沌现象则没有办法用线来表示,混沌现象是用牛顿定律解决不了的,可以理解为只能用非线性的图象来表示。混沌并不是完全的随机无规律,而是有一定前提的,即一个确定性理论描述的系统,其行为却表现为不确定性、不可重复、不可预测,这就是混沌现象。混沌现象其实在生活中随处可见,例如上升的香烟柱破碎成缭乱的旋;旗帜在风中前后飘拂;某个时刻某个路段会不会堵车等等。混沌中包含着确定,即它是由内在的动力而不是外来的干扰所产生的,过程是严格确定的,然而它的行为却是随机而不可预测的,用数学的描述来说就是确定性的方程可以产生随机的结果。也就是说,混沌既是确定的,又是随机的,看上去完全是悖论。最著名的例子就是“薛定谔的猫”。

“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加的著名理想实验,实际上是把微观领域的量子行为扩展到宏观世界的一个形象的模型。实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。根据经典物理学理论,在盒子里必将发生这两个结果之一,而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。关闭盒子,由盒子构成的整个系统就处在一种不确定的状态。问:这只猫到底是死是活?因为放射性物质的衰变是确定的,但什么时候衰变却是不确定的,因此,只有在打开盒子我们看到猫后才能确定它到底是死是活,而在打开盒子之前,这只猫的状态只能是既活着又死着。

这项实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解,但却使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,而在宏观世界里这显然违背了逻辑思维常识。这让我们认识到,解释混沌现象显然不能仅仅或者完全用宏观世界里的思维逻辑及方法作为工具。

中国著名理论物理学家、科学院院士郝柏林先生是混沌论“实用符号动力学”的创始人,他认为自然界并不是完全确定论的,也不是完全概率论的,确定论和概率论只是自然界的两种极端状态,这两个极端状态之外都是混沌论的。至此,科学可以分为三种模式:1、确定论模式;2、概率论模式;3、混沌论模式。其中前两种都属于线性系统,而混沌则是非线性系统普遍存在的现象,是非线性系统的固有特性。混沌论模式是一个近于毁三观的发现,它颠覆了人们以往的科学认知。混沌动力学就是研究混沌运动的动力学特性的学科。

科学研究已经证实,细微至粒子以后、博大到超出人类可确定的范围以外乃至自然界中的相当一部分都是混沌的。这与孔子的中庸理论(孔子本意所指的中庸而并不是传统解读的中庸)、《易经》中所提到的“三极之道”(包括但不限于天、地、人三极)竟然不谋而合。这也揭示了近些年传统文化的复兴其动力并不是来自外部,而是内部动力的自然结果。这恰恰意味着中国的优秀传统文化将发挥更大的作用,其作用可能要远超人们的想像。

混沌运动的动力学特性已经被证明在描述和量化大量的复杂现象中非常有用,自然也就成为人们用来研究复杂得无法入手的大脑的思维意识的首选工具,也是目前人类所掌握的唯一可以寄予厚望的工具。由此可见,王德堃教授选择“从混沌动力学角度来加以研究”、解读大脑的奥秘当然是明智之举,也是目前人类所掌握的最佳方法。这样看来,正如“薛定谔的猫”所显示的逻辑悖论一样,看似不完全符合逻辑规范的“脑象图”倒更有可能比那些完全符合逻辑的方法更加接近科学。

王德堃教授的脑象图究其本质仍然是在混沌动力学的框架内得来的,完全符合混沌动力学理论。事实上,混沌动力学真正得到广泛关注是1970年代后期的事情。那个时候,科学家们在许多确定性系统中发现了混沌现象。直到1989年,中国科学院院士郝伯林先生才出版了他的混沌动力学专著。按照郝先生自己的说法,到1998年他对混沌动力学的认识已经和1988年有很大的不同。这就是说,王德堃教授受到混沌论的启发提出脑象图理论的时候,混沌动力学尚处在很不成熟的时期,而她又不是理论物理圈的人,应该并不十分了解当时混沌动力学的最新进展,即便了解,当时的混沌动力学也很可能给不了她更多的帮助。可见,当时的王德堃走得太快、太超前了,远远超过了同时代混沌动力学的发展步伐,当时还没有系统的混沌动力学理论。王德堃教授在论文说:“没有定律的事实是无意义的,没有理论的定律充其量只具有实用功效。”正是基于这一认识,她跳出了理论的制约,直接采用一个凭直觉想到的“一组约化公式”去尝试。这是一个非常高明的策略——失败了,没有任何损失,成功了那可是具有划时代意义的创举。王德堃教授无疑是幸运的,她居然就得到了一组比较理想的“对应的模式图解”!

根据混沌动力学理论,王德堃教授所采用的公式在一定范围内是必然符合混沌动力学特性的,这就意味着脑象图理论在很大程度上一定是符合事实的,是科学的。

同时,我们可以看到,脑象图理论目前显然并不完善,毕竟它没有经过严谨的混沌动力学推理。王德堃教授对于脑象图这个理论上的缺陷有着非常清醒的认识,她清楚地知道,“这项非平常的分析方法能否成立,将取决于它与现实观察的一致性及其实用功效。当然,更为重要的是漫长的临床认可过程。”根据混沌动力学理论,确定性的方程可以产生随机性的行为或结果,因此,目前的脑象图理论存在一个缺陷,在某些时候会出现较大的偏离。在此,提醒相关人员在运用脑象图的时候必须对这一缺陷有清楚的认识,切勿把脑象图的检测结果当成教条与铁律,以免误导他人,产生不良后果。

在此,笔者建议有兴趣的研究者可以尝试运用更加专业的混沌动力学理论演算去把脑象图的这个缺陷补上,到那时,脑象图的准确率比现在还要有较大的提高。

综上所述,笔者认为,王德堃教授发明的脑象图无疑是伟大的,它的伟大在于为人类探索大脑的奥秘引入了一个全新的思路和方法!王教授是伟大的,她的伟大在于在没有理论支持的情况下,不拘泥于科研工作者通常所遵守的严谨与逻辑的束缚,敢于运用混沌动力学的理论框架作为指导大胆尝试,开创了人类探索大脑奥秘的一个新时代!毕竟,符合率能够达到70%以上在心理测量领域已经是相当高的可靠性了,完全可以作为心理治疗与心理咨询的辅助工具。

脑象图是脑科学领域唯一具有中国自主知识产权的发明,在此祝愿脑象图技术越来越成熟,为人类提供更加精确的人生导航!

在收集资料的过程中听说王德堃教授身体不太好,谨借此文祝愿王教授健康开心快乐!

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约