以下为原文内容:
提到科技, 很多人都会想到变革. 对威廉·克切沃 (William Kochevar) 来说, 这种评价可谓实至名归. 在遭遇一次自行车事故后, 克切沃肩膀以下全部瘫痪, 但仍然可以自主移动手臂. 这要在一定程度上归功于植入他右手的电极, 他可以通过这种方式来刺激肌肉.
但实际的效果更加神奇. 克切沃可以使用思维控制自己的手臂. 他的运动意图反映在运动皮质的神经活动中, 这些信号会被他大脑中的植入物探测到, 然后处理成指令, 进而激活手臂中的电极.
这种解码思维的方式听起来很像科幻小说. 但克切沃使用的BrainGate这样的脑机界面的确证明, 思维控制确实可以实现. 研究人员可以单纯凭借神经活动判断人们听到了什么话, 看到了什么图.
还可以对信息进行编码, 然后用来刺激大脑. 超过30万人使用了人工耳蜗, 通过这种设备将声音转换成电信号并发送给大脑, 让他们重新听到转换后的声音. 科学家已经把数据 '注入' 猴子的大脑, 通过电脉冲让它们做出各种动作.
正如本期《经济学人》的Technology Quarterly所说, 脑机界面的研究速度在加快和野心也在膨胀. 美国军队和硅谷也都开始关注大脑. Facebook梦想着通过大脑直接输入文字. 创业公司Kernel也向神经技术投入了1亿美元.
埃隆·马斯克 (0Elon Musk) 也成立了一家名叫Neuralink的公司: 他认为, 如果人类想要在人工智能出现时生存下去, 就必须要升级. 企业家都设想了这样一个世界: 人类可以通过心灵感应与彼此和机器进行沟通, 或者像超人那样听到极高频率的声音.
这些能力如果能够实现, 也要等到几十年以后. 但在此之前, 脑机界面可以为我们打开一扇大门, 让我们接触到全新的应用. 试想, 我们或许可以通过刺激视觉皮层帮助盲人重见光明, 可以为中风患者建立新的神经连接, 或者通过监控大脑找到抑郁症的信号. 通过把神经元放电转化成可以利用的资源, 脑机界面或许可以改变 '人类' 的定义.
障碍犹存
持怀疑态度的人将此视作笑柄. 例如, 想要把实验室里的医用脑机界面应用于临床, 已经被证明是十分困难的. 克切沃使用的BrainGate是在10年前开发的, 但真正尝试过的人并不多. 把移植物变成消费产品更是难以想象. 通往主流人群的道路被3大障碍阻隔——技术, 科学和商业.
首先是技术. 脑电图等无创技术很难通过介入皮层, 骨骼和薄膜来获取高清脑信号. 目前已经取得了一些进步——借助脑电图帽子便可单纯借助思维运行虚拟现实游戏, 或者控制工业机器人.
但至少在一段时间内, 最具野心的应用模式还是需要借助移植物与神经展开直接交互. 而现有的设备存在很多缺陷, 需要一些线路才能实现, 这便会触发排异反应, 而且只能与人脑的850亿神经元中的几百个交互信息.
不过, 这种现状很快就会改变. 得益于微型化技术的进步和计算能力的提升, 研究人员正在开发安全的无线移植物, 而且可以与数十万个神经元交换信息. 其中一些可以解读大脑的电信号, 另外一些则能感应光照, 磁力和超声波.
扫除技术障碍后, 还要克服另一个困难. 大脑仍是一个未知世界. 科学家对它的运作方式知之甚少, 尤其是涉及到记忆形成等复杂的功能. 针对动物展开的研究更加全面, 但却很难进行人体实验.
然而, 人类如今对运动皮质等大脑区域的了解更加深入. 而且未必非要完全了解相关知识. 机器学习可以识别神经活动形态, 而大脑本身也能轻而易举地摸清脑机界面的控制方式. 神经科学将揭开更多有关大脑的秘密.
在脑袋上开孔
第三个障碍则来自商业化. 想要让医疗设备获得审批, 需要投入时间, 金钱和技术, 而消费应用只需要为人们提供有用的功能即可取得成功.
有些脑机界面应用根本没有必要——使用语音助手来代替手指, 比在大脑中移植元件更加简单. 为了享受这种服务而为普通消费者提供开颅手术似乎也不现实. 然而, 脑内移植已经在某些情况下成为了一种特定的治疗方案. 全球约有15万人接受了脑深层刺激手术, 通过电极帮助他们控制帕金森症. 择期手术会像激光眼科手术一样成为常规手术.
这一切都表明, 虽然神经科学先驱们设想的未来场景非常艰辛, 但却是可以实现的. 当人类动用自己的聪明才智来解决一个问题时, 无论这个问题有多么困难, 都不应该看衰最终的结果.
几年之内, 技术进步有可能打开全新的渠道与大脑展开交流. 初期的应用有很多都有着明确的目标, 为的是让人们恢复运动和感觉. 但随着各种应用逐渐开始增强人们的能力 (无论是在军事领域还是在消费领域) 大量的担忧都开始涌现.
隐私就是最明显的一条: 人们可能再也无法隐藏内心的想法. 安全同样令人担忧: 如果大脑能够介入互联网, 那同样可能会被黑客入侵. 不平等问题也存在隐忧: 如果能够获得超人般的认知能力, 那就可以成为永久的精英. 伦理学家已经开始质疑在神经回路中引入机器后引发的身份和代理问题.
这些问题并不急迫, 但也绝非杞人忧天. 科技改变了人们的生活方式. 我们的颅骨之下便是新的前沿.