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

最新一期英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志發(fā)表封面文章，對腦機界面的前景和挑戰(zhàn)進行了探討，甚至認為這種技術(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，他可以通過這種方式來刺激肌肉。

但實際的效果更加神奇?？饲形挚梢允褂盟季S控制自己的手臂。他的運動意圖反映在運動皮質(zhì)的神經(jīng)活動中，這些信號會被他大腦中的植入物探測到，然后處理成指令，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(xiàn)。研究人員可以單純憑借神經(jīng)活動判斷人們聽到了什么話，看到了什么圖。

還可以對信息進行編碼，然后用來刺激大腦。超過30萬人使用了人工耳蝸，通過這種設(shè)備將聲音轉(zhuǎn)換成電信號并發(fā)送給大腦，讓他們重新聽到轉(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，通過電脈沖讓它們做出各種動作。

正如本期《經(jīng)濟學(xué)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。美國軍隊和硅谷也都開始關(guān)注大腦。Facebook夢想著通過大腦直接輸入文字。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：他認為，如果人類想要在人工智能出現(xiàn)時生存下去，就必須要升級。企業(yè)家都設(shè)想了這樣一個世界：人類可以通過心靈感應(yīng)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?qū)崿F(xiàn)，也要等到幾十年以后。但在此之前，腦機界面可以為我們打開一扇大門，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(jīng)連接，或者通過監(jiān)控大腦找到抑郁癥的信號。通過把神經(jīng)元放電轉(zhuǎn)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(tài)度的人將此視作笑柄。例如，想要把實驗室里的醫(yī)用腦機界面應(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年前開發(fā)的，但真正嘗試過的人并不多。把移植物變成消費產(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)。腦電圖等無創(chuàng)技術(shù)很難通過介入皮層、骨骼和薄膜來獲取高清腦信號。目前已經(jīng)取得了一些進步——借助腦電圖帽子便可單純借助思維運行虛擬現(xiàn)實游戲，或者控制工業(yè)機器人。

但至少在一段時間內(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現(xiàn)，這便會觸發(fā)排異反應(yīng)，而且只能與人腦的850億神經(jīng)元中的幾百個交互信息。

不過，這種現(xiàn)狀很快就會改變。得益于微型化技術(shù)的進步和計算能力的提升，研究人員正在開發(fā)安全的無線移植物，而且可以與數(shù)十萬個神經(jīng)元交換信息。其中一些可以解讀大腦的電信號，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，還要克服另一個困難。大腦仍是一個未知世界。科學(xué)家對它的運作方式知之甚少，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(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。機器學(xué)習(xí)可以識別神經(jīng)活動形態(tài)，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(jīng)科學(xué)將揭開更多有關(guān)大腦的秘密。

在腦袋上開孔

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

有些腦機界面應(yīng)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(wù)而為普通消費者提供開顱手術(shù)似乎也不現(xiàn)實。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15萬人接受了腦深層刺激手術(shù)，通過電極幫助他們控制帕金森癥。擇期手術(shù)會像激光眼科手術(shù)一樣成為常規(guī)手術(shù)。