以下為原文內容:
提到科技, 很多人都會想到變革. 對威廉·克切沃 (William Kochevar) 來說, 這種評價可謂實至名歸. 在遭遇一次單車事故後, 克切沃肩膀以下全部癱瘓, 但仍然可以自主移動手臂. 這要在一定程度上歸功於植入他右手的電極, 他可以通過這種方式來刺激肌肉.
但實際的效果更加神奇. 克切沃可以使用思維控制自己的手臂. 他的運動意圖反映在運動皮質的神經活動中, 這些訊號會被他大腦中的植入物探測到, 然後處理成指令, 進而激活手臂中的電極.
這種解碼思維的方式聽起來很像科幻小說. 但克切沃使用的BrainGate這樣的腦機界面的確證明, 思維控制確實可以實現. 研究人員可以單純憑藉神經活動判斷人們聽到了什麼話, 看到了什麼圖.
還可以對資訊進行編碼, 然後用來刺激大腦. 超過30萬人使用了人工耳蝸, 通過這種設備將聲音轉換成電訊號並發送給大腦, 讓他們重新聽到轉換後的聲音. 科學家已經把數據 '注入' 猴子的大腦, 通過電脈衝讓它們做出各種動作.
正如本期《經濟學人》的Technology Quarterly所說, 腦機界面的研究速度在加快和野心也在膨脹. 美國軍隊和矽谷也都開始關注大腦. Facebook夢想著通過大腦直接輸入文字. 創業公司Kernel也向神經技術投入了1億美元.
埃隆·馬斯克 (0Elon Musk) 也成立了一家名叫Neuralink的公司: 他認為, 如果人類想要在人工智慧出現時生存下去, 就必須要升級. 企業家都設想了這樣一個世界: 人類可以通過心靈感應與彼此和機器進行溝通, 或者像超人那樣聽到極高頻率的聲音.
這些能力如果能夠實現, 也要等到幾十年以後. 但在此之前, 腦機界面可以為我們開啟一扇大門, 讓我們接觸到全新的應用. 試想, 我們或許可以通過刺激視覺皮層幫助盲人重見光明, 可以為中風患者建立新的神經連接, 或者通過監控大腦找到抑鬱症的訊號. 通過把神經元放電轉化成可以利用的資源, 腦機界面或許可以改變 '人類' 的定義.
障礙猶存
持懷疑態度的人將此視作笑柄. 例如, 想要把實驗室裡的醫用腦機界面應用於臨床, 已經被證明是十分困難的. 克切沃使用的BrainGate是在10年前開發的, 但真正嘗試過的人並不多. 把移植物變成消費產品更是難以想象. 通往主流人群的道路被3大障礙阻隔——技術, 科學和商業.
首先是技術. 腦電圖等無創技術很難通過介入皮層, 骨骼和薄膜來獲取高清腦訊號. 目前已經取得了一些進步——藉助腦電圖帽子便可單純藉助思維運行虛擬現實遊戲, 或者控制工業機器人.
但至少在一段時間內, 最具野心的應用模式還是需要藉助移植物與神經展開直接交互. 而現有的設備存在很多缺陷, 需要一些線路才能實現, 這便會觸發排異反應, 而且只能與人腦的850億神經元中的幾百個交互資訊.
不過, 這種現狀很快就會改變. 得益於微型化技術的進步和計算能力的提升, 研究人員正在開發安全的無線移植物, 而且可以與數十萬個神經元交換資訊. 其中一些可以解讀大腦的電訊號, 另外一些則能感應光照, 磁力和超聲波.
掃除技術障礙後, 還要克服另一個困難. 大腦仍是一個未知世界. 科學家對它的運作方式知之甚少, 尤其是涉及到記憶形成等複雜的功能. 針對動物展開的研究更加全面, 但卻很難進行人體實驗.
然而, 人類如今對運動皮質等大腦區域的了解更加深入. 而且未必非要完全了解相關知識. 機器學習可以識別神經活動形態, 而大腦本身也能輕而易舉地摸清腦機界面的控制方式. 神經科學將揭開更多有關大腦的秘密.
在腦袋上開孔
第三個障礙則來自商業化. 想要讓醫療設備獲得審批, 需要投入時間, 金錢和技術, 而消費應用只需要為人們提供有用的功能即可取得成功.
有些腦機界面應用根本沒有必要——使用語音助手來代替手指, 比在大腦中移植元件更加簡單. 為了享受這種服務而為普通消費者提供開顱手術似乎也不現實. 然而, 腦內移植已經在某些情況下成為了一種特定的治療方案. 全球約有15萬人接受了腦深層刺激手術, 通過電極幫助他們控制帕金森症. 擇期手術會像雷射眼科手術一樣成為常規手術.
這一切都表明, 雖然神經科學先驅們設想的未來場景非常艱辛, 但卻是可以實現的. 當人類動用自己的聰明才智來解決一個問題時, 無論這個問題有多麼困難, 都不應該看衰最終的結果.
幾年之內, 技術進步有可能開啟全新的渠道與大腦展開交流. 初期的應用有很多都有著明確的目標, 為的是讓人們恢複運動和感覺. 但隨著各種應用逐漸開始增強人們的能力 (無論是在軍事領域還是在消費領域) 大量的擔憂都開始湧現.
隱私就是最明顯的一條: 人們可能再也無法隱藏內心的想法. 安全同樣令人擔憂: 如果大腦能夠介入互聯網, 那同樣可能會被黑客入侵. 不平等問題也存在隱憂: 如果能夠獲得超人般的認知能力, 那就可以成為永久的精英. 倫理學家已經開始質疑在神經迴路中引入機器後引發的身份和代理問題.
這些問題並不急迫, 但也絕非杞人憂天. 科技改變了人們的生活方式. 我們的顱骨之下便是新的前沿.