脑机接口能传输思维吗
  • 来源:科普时报
  • 作者:王 欣
  • 2020-05-23 15:51

脑机接口技术创意渲染图

近日,脑机接口公司Neuralink创始人马斯克突然宣布:将在一年内对人类大脑植入电脑芯片,可以提升视力听觉、恢复偏瘫病人肢体功能、治疗老年痴呆症、帮助恢复记忆、监控和阻止癫痫发作。

有报道说,人类大脑植入电脑芯片,将彻底“改造”人类,使人类进入“人机合一”、靠意念就可以彼此交流、靠芯片就可以获得海量知识的时代。

什么是脑机接口呢?简单地说就是脑和机器连接。上世纪70年代就出现了人工耳蜗,这是目前技术最成熟的脑机接口。人工耳蜗包括体外和体内两部分。体外部分收集声音,把声音转换成电信号,体内部分主要是阵列电极,把代表不同频率声音的电信号传递给听神经,再通过听神经传入中枢产生听觉。与人工耳蜗相类似的人工视网膜、电子鼻、触觉手套等系列产品都被开发出来。理论上讲,各种感觉都可以通过电子元件变成神经冲动,进入大脑引起知觉。

还有一大类脑机接口是针对运动信号输出的。上世纪90年代,美国的尼柯莱利斯教授训练大鼠用意念来喝水。大鼠是用前爪压动杠杆来喝水,尼柯莱利斯检测到和这一动作有关的脑内46个神经元,并且通过电极把这46个神经元的兴奋连接到自动出水的机器上。只要这46个神经元兴奋,机器就会工作,水就会自动流出来,大鼠只要“想一想”就有水喝。这项技术后来应用于仿生肢体的研制。颅内电极或运动神经末梢与机器(仿生肢体)相连,当患者产生运动意念时,大脑便会向运动神经发出神经冲动,电信号放大后作用于仿生肢体,引起相应的运动。

脑机接口可分为非侵入式脑机接口和侵入式脑机接口两大类。非侵入式脑机接口收集脑电波来进行信号输出,优点是没有创伤,缺点是不够精确。侵入式脑机接口靠电极来进行信号输入或输出,优点是精确性高,缺点是有创伤、植入电极的数量和使用寿命有限。Neuralink的脑机接口显然属于后者。虽然他们在技术上有一定的创新,但是没有突破脑机接口现有的理论框架。在攀登脑机接口这座大山的征程中,他们是一支装备优良的登山队,并非坐上了直升机。

脑机接口长期专注于两个功能:感觉和运动。相关产品已经造福很多残障人士,但还无法达到和健康人一样的程度。脑机接口技术可以外延到调控情绪、记忆,然而不会像对感觉和运动那样有效和安全。脑机接口能不能传输思维呢?我认为是不可能的。感觉和运动都属于脑的一般功能,定位明确,神经回路相对简单。而思维属于脑的高级功能,定位分散,相关的神经回路到目前都没有研究清楚。人类在思考问题的过程中,在一段时间里激活了数以亿计的神经元,而Neuralink的技术最多也就是在脑中植入数千个电极,它能够操纵整个大脑的运行吗?

“传输思维”一向是科幻片热衷的题材,如果真的观察一下脑中那些错综复杂的回路,情况就没有那么乐观了。上千亿神经元、1015数量级的突触、不同类型的连接方式和神经递质……人脑远比计算机复杂,人类对脑科学的研究只到达这座高山的山脚下。

我相信在未来5百年内,脑机接口不可能真的做到传输思维。那么未来5000年、5万年呢?人类是否可以通过技术迭代做到意念相通、人机合一呢?那是个难以回答的问题,既涉及到脑科学如何发展,也涉及到医学、信息学、电子学、材料学、机械学等学科如何发展,更涉及到伦理道德、人类对自己的期待。

目前,网民们对于“传输思维”这个概念的普遍反应是担忧多于支持。试想如果人类真的被植入电极,思维随时可能被植入、被外泄、被操纵,那是多么可怕的事情?这些年,我在做脑科学科普的同时,也一直在思考脑科学对未来的影响,以及应该如何匡正。脑科学会深刻地改变人类的未来。我们期待这是积极而恰当的影响,绝非《黑客帝国》呈现的人被机器奴役的世界。

(作者系华中师范大学副教授,中国科普作协会员,中国神经科学学会会员)

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