經(jīng)濟(jì)學(xué)人：腦機(jī)界面的前景和挑戰(zhàn)探討，可能改變“人類”的定義

最新一期英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志發(fā)表封面文章，對(duì)腦機(jī)界面的前景和挑戰(zhàn)進(jìn)行了探討，甚至認(rèn)為這種技術(shù)可能改變“人類”的定義。

以下為原文內(nèi)容：

提到科技，很多人都會(huì)想到變革。對(duì)威廉·克切沃（William Kochevar）來(lái)說(shuō)，這種評(píng)價(jià)可謂實(shí)至名歸。在遭遇一次自行車事故后，克切沃肩膀以下全部癱瘓，但仍然可以自主移動(dòng)手臂。這要在一定程度上歸功于植入他右手的電極，他可以通過(guò)這種方式來(lái)刺激肌肉。

但實(shí)際的效果更加神奇?？饲形挚梢允褂盟季S控制自己的手臂。他的運(yùn)動(dòng)意圖反映在運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的神經(jīng)活動(dòng)中，這些信號(hào)會(huì)被他大腦中的植入物探測(cè)到，然后處理成指令，進(jìn)而激活手臂中的電極。

這種解碼思維的方式聽(tīng)起來(lái)很像科幻小說(shuō)。但克切沃使用的BrainGate這樣的腦機(jī)界面的確證明，思維控制確實(shí)可以實(shí)現(xiàn)。研究人員可以單純憑借神經(jīng)活動(dòng)判斷人們聽(tīng)到了什么話，看到了什么圖。

還可以對(duì)信息進(jìn)行編碼，然后用來(lái)刺激大腦。超過(guò)30萬(wàn)人使用了人工耳蝸，通過(guò)這種設(shè)備將聲音轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并發(fā)送給大腦，讓他們重新聽(tīng)到轉(zhuǎn)換后的聲音。科學(xué)家已經(jīng)把數(shù)據(jù)“注入”猴子的大腦，通過(guò)電脈沖讓它們做出各種動(dòng)作。

正如本期《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》的Technology Quarterly所說(shuō)，腦機(jī)界面的研究速度在加快和野心也在膨脹。美國(guó)軍隊(duì)和硅谷也都開(kāi)始關(guān)注大腦。Facebook夢(mèng)想著通過(guò)大腦直接輸入文字。創(chuàng)業(yè)公司Kernel也向神經(jīng)技術(shù)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(rèn)為，如果人類想要在人工智能出現(xiàn)時(shí)生存下去，就必須要升級(jí)。企業(yè)家都設(shè)想了這樣一個(gè)世界：人類可以通過(guò)心靈感應(yīng)與彼此和機(jī)器進(jìn)行溝通，或者像超人那樣聽(tīng)到極高頻率的聲音。

這些能力如果能夠?qū)崿F(xiàn)，也要等到幾十年以后。但在此之前，腦機(jī)界面可以為我們打開(kāi)一扇大門，讓我們接觸到全新的應(yīng)用。試想，我們或許可以通過(guò)刺激視覺(jué)皮層幫助盲人重見(jiàn)光明，可以為中風(fēng)患者建立新的神經(jīng)連接，或者通過(guò)監(jiān)控大腦找到抑郁癥的信號(hào)。通過(guò)把神經(jīng)元放電轉(zhuǎn)化成可以利用的資源，腦機(jī)界面或許可以改變“人類”的定義。

障礙猶存

持懷疑態(tài)度的人將此視作笑柄。例如，想要把實(shí)驗(yàn)室里的醫(yī)用腦機(jī)界面應(yīng)用于臨床，已經(jīng)被證明是十分困難的?？饲形质褂玫腂rainGate是在10年前開(kāi)發(fā)的，但真正嘗試過(guò)的人并不多。把移植物變成消費(fèi)產(chǎn)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(shù)、科學(xué)和商業(yè)。

首先是技術(shù)。腦電圖等無(wú)創(chuàng)技術(shù)很難通過(guò)介入皮層、骨骼和薄膜來(lái)獲取高清腦信號(hào)。目前已經(jīng)取得了一些進(jìn)步——借助腦電圖帽子便可單純借助思維運(yùn)行虛擬現(xiàn)實(shí)游戲，或者控制工業(yè)機(jī)器人。

但至少在一段時(shí)間內(nèi)，最具野心的應(yīng)用模式還是需要借助移植物與神經(jīng)展開(kāi)直接交互。而現(xiàn)有的設(shè)備存在很多缺陷，需要一些線路才能實(shí)現(xiàn)，這便會(huì)觸發(fā)排異反應(yīng)，而且只能與人腦的850億神經(jīng)元中的幾百個(gè)交互信息。

不過(guò)，這種現(xiàn)狀很快就會(huì)改變。得益于微型化技術(shù)的進(jìn)步和計(jì)算能力的提升，研究人員正在開(kāi)發(fā)安全的無(wú)線移植物，而且可以與數(shù)十萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元交換信息。其中一些可以解讀大腦的電信號(hào)，另外一些則能感應(yīng)光照、磁力和超聲波。

掃除技術(shù)障礙后，還要克服另一個(gè)困難。大腦仍是一個(gè)未知世界?？茖W(xué)家對(duì)它的運(yùn)作方式知之甚少，尤其是涉及到記憶形成等復(fù)雜的功能。針對(duì)動(dòng)物展開(kāi)的研究更加全面，但卻很難進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn)。

然而，人類如今對(duì)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)等大腦區(qū)域的了解更加深入。而且未必非要完全了解相關(guān)知識(shí)。機(jī)器學(xué)習(xí)可以識(shí)別神經(jīng)活動(dòng)形態(tài)，而大腦本身也能輕而易舉地摸清腦機(jī)界面的控制方式。神經(jīng)科學(xué)將揭開(kāi)更多有關(guān)大腦的秘密。

在腦袋上開(kāi)孔

第三個(gè)障礙則來(lái)自商業(yè)化。想要讓醫(yī)療設(shè)備獲得審批，需要投入時(shí)間、金錢和技術(shù)，而消費(fèi)應(yīng)用只需要為人們提供有用的功能即可取得成功。

有些腦機(jī)界面應(yīng)用根本沒(méi)有必要——使用語(yǔ)音助手來(lái)代替手指，比在大腦中移植元件更加簡(jiǎn)單。為了享受這種服務(wù)而為普通消費(fèi)者提供開(kāi)顱手術(shù)似乎也不現(xiàn)實(shí)。然而，腦內(nèi)移植已經(jīng)在某些情況下成為了一種特定的治療方案。全球約有15萬(wàn)人接受了腦深層刺激手術(shù)，通過(guò)電極幫助他們控制帕金森癥。擇期手術(shù)會(huì)像激光眼科手術(shù)一樣成為常規(guī)手術(shù)。