距离“读心术”时代还有多远 ？
你是否想过有人能在你思考时读取你的想法？除非阴谋论者，恐怕很少有人会这么想。过了幼儿园年龄的人都明白心灵感应不是真的。而《自然》杂志的确曾刊登了一篇杜克大学研究人员的论文，他们将一只实验鼠的脑电波通过互联网传入另一只实验鼠的大脑中，使得后者能够在没有任何视觉形象的情况下完成了视觉测试。
这是怎么做到的？到什么时候人类也可以读取他人的心思？要回答这些问题，首先要能理解这项实验的构造，以及实验证明了什么。这一实验使用了大鼠，它们大脑中的初级运动皮层（primary motor cortex）被植入微小电极。它们还受到按压杠杆的训练，能够在两个杠杆中某一个上面的发光二极管（LED）亮起的时候，按下对应的杠杆。如果动作正确，就能打开一个装有糖水的装置，获得奖赏。通过分析实验鼠在按压杠杆时的神经活动，研究人员发现，按下左侧杠杆时的神经活动模式与按下右侧杠杆时不一样，这种差异与是否按压了正确的杠杆无关。
这些实验鼠被分为“编码者”和“解码者”，它们被置于外形一模一样的笼子中，笼子中都有按压后能获得奖赏的杠杆。在“编码者”所处环境中，会有LED灯亮起，指出应该按压那个杠杆，而“解码者”所在的笼子中则没有这个信号（LED灯）。研究者发现，在“编码者”完成这个视觉测试后，通过互联网传输其脑电波，可以帮助接收脑电波的实验鼠在自己的笼子中获得奖赏，即便后者没有视觉线索（LED灯）。研究小组发现，虽然“解码者”没有视觉线索，它们按下正确杠杆的成功率仍然能达到60%到72%。如果两只实验鼠间的沟通和动作都很正确，它们会得到奖赏鼓励，这大大增加了它们的成功率和配合度。
在第二个实验中，大鼠被训练用其胡须探索一个洞口，然后用向左转或向右转来表示洞口是窄还是宽。一对实验鼠仍然像以前那样被连起来，但这次电极被植入在初级感觉皮层（primary somatosensory cortex）中，这个区域处理触摸感觉。虽然只有“编码者”探索了洞口，但“解码者”指出洞口宽度的正确率能够超过60%。
最后，“编码者”被置于静止状态，同时使用金属棒触动它们的胡须。研究人员观察到，“解码者”的初级感觉皮层中也出现了与“编码者”类似的活动模式，即便“解码者”的胡须没有受到触碰。
领导研究的米格尔·尼克莱尼斯教授说：“这些发现第一次证实，在动物的常规交流方式之外，能够在两只动物的大脑之间建立一个交换行为信息的直接渠道。”
等等……有没有可能是实验鼠恰好看见了另外一只实验鼠在干什么，因此其行为与是否通过互联网建立连接无关？别着急，事实上，两只实验鼠中的一只位于美国北卡罗来纳州的实验室中，而另一只位于巴西。这样设置的唯一缺点是，距离导致了轻微的信号传输延迟。“最令人感兴趣的是，研究人员发现，两只实验鼠在配对后很快就建立了默契，这可能基于某种形式的感官回馈。如果第二只实验鼠没能完成任务，第一只实验鼠会修改它所传输的信号，以帮助第二只实验鼠。两只实验鼠团结协作，因为它们都面对足够的奖赏激励。”
要承认的是，这些实验都很简单，因为它们关注的都是二元化决定，实验鼠即便靠猜也能有50%的成功率。但是，匹兹堡大学的神经生物学者安德鲁·施瓦茨认为，脑机接口领域的研究进展已经远超出上述实验。施瓦茨的实验室已经将猴子的大脑与计算机连接起来，使得“一只恒河猴能够用思维控制机械臂在三维方向上动作；相关研究成果也已应用于人类，一名四肢瘫痪的女性能够使用意念控制的机械臂来喂自己巧克力。”
这些实验显示，我们已经能在大脑与机器之间建立精密、直接的交流联络渠道…… 所以，在本质上，“我们正在创造我称为‘有机计算机’的事物”，米格尔·尼克莱尼斯教授说，“如果动物成为‘大脑网络’中的一部分，我们甚至无法预测其互动会产生什么样的特性。在理论上，你可以想象，许多大脑联合在一起能够提供单个大脑无法给出的解决方案。”这些结果既是诱人的，对某些人来说又是可怕的。有些人害怕这些成果使用不当不知道会带来什么后果。他们也没有错。这种技术如果落入军方手中可能会造成巨大的破坏，特别是如果能以非侵入方式实现这种技术的话。其使用方式可能是，一名人类操作员使用脑电波远程控制昆虫、哺乳动物或机器人。但是，就短期来看，这种技术可以用于非常积极的目的，比如在战争中受伤的老兵或是残疾人可以重新得到肢体，并且控制新肢体的方式可以更接近天然肢体。
“在紧急关头，这样高效的沟通可以拯救生命”，沃里克大学的生物医学工程师克里斯托弗·詹姆斯指出，因为警报系统可以超越感官……“我能看到，我能品尝，我能说话，我能听到，而我还有这种直接通到我大脑中的觉察能力。”但是，这个方向上的科研进展还需要很长一段时间，才能够传送抽象的思维，或处理更为复杂的任务。”即便你能发明非侵入性的技术并以这种方式把人类大脑连接起来，要传输抽象思维也是不可能的。因为即便是非常简单的任务，比如想象一只兔子，也需要大脑中很多个部分共同工作；而要在另一个人的大脑中重现这只兔子，需要有关于这个人大脑的详细图谱（而这方面每个人都不一样），还要在不同时间以特定方式刺激其大脑中的多个区域，等等，等等。
詹姆斯教授说：“人类大脑（相比于处理器来说）的一个巨大优势是它有巨大的并行处理能力，并且各个脑区是大规模的互相连接的”。尼克莱尼斯和詹姆斯认为，将来某天也许能做到这点，但不是现在。
展望未来，“比如50年后，如果能同时刺激多个部位，并且知道应在何时采取何种刺激模式，也许就能够诱导出复杂的‘思维’”，詹姆斯教授说，“抽象的思维更难解读，也更难表达，但技术上并不是不可能的。我们已经可以做到这点…… 我们只是需要更好地理解大脑”。
“在遥远的未来，我们也许能够通过‘脑网’交流”，尼克莱尼斯说。“如果我的重孙能够用上这种脑网，而这种技术源于我的工作，我会非常高兴。至于我们是否会对‘脑网’的应用前景感到心安理得，这将由你（读者）和全社会来决定。”
（作者：Vivian Lu；编译：黄作新）
- 发表于 2014-11-10 00:00
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