人腦插上數據線會變成什麼科幻電影將成現實

本文系網易沸點工作室《硬核看板》欄目(公眾號:yinghekb)出品。

最近,馬斯克發佈瞭一款腦機接口新設備。這款設備隻有一枚硬幣大小,植入人腦中,可以幫助恢復人體肢體功能,改善人類的運動,解決失明和聽力的問題,並幫助治療帕金森癥等疾病。

在大腦中接芯片,一直是科幻大片裡的神奇操作。這究竟是科技的福音,還是潘多拉的魔盒?本期硬核看板9分鐘,帶你揭開腦機接口的神秘面紗。

精彩彈幕,盡在客戶端

“記憶操縱“一直是科幻電影裡的經典橋段。

而最近,北大神經科學團隊發表瞭一篇關於“精準刪除特定記憶”的學術論文。研究人員利用基因編輯技術,在實驗大鼠的腦中實現特定記憶的精準刪除。

與此同時,美國太空運輸公司SpaceX創始人,也是特斯拉的合夥人埃隆·馬斯克旗下的公司,最近在腦機接口研究上也取得瞭突破性進展。

腦機接口,顧名思義就是把我們的大腦和計算機連接起來。

你的腦海中是不是瞬間就想到瞭無數科幻電影裡的場景?

而在現實中,這種設備可能會在今年首次進行人體實驗。

這個看起來非常黑科技的成果,在國內也很快引起瞭熱烈討論。一些媒體甚至在標題上寫著“X戰警即將成為現實”。

在很多人的想象裡,腦機接口能讓你不動手不動腳,動一動腦子就能控制事物。

而在更傳奇的科幻電影中,人們還能憑借這類技術,去窺探甚至控制他人的意念。

有人擔心,腦機接口的研究會不會打開“潘多拉的魔盒”,帶來難以預料的後果呢?

這期視頻,我們就來瞭解一下,這項大傢期待又害怕的高科技,究竟神奇在哪裡、會對我們的生活帶來怎樣的影響呢?

01 什麼是腦機接口

人類對腦機接口技術的研究,早在上世紀90年代就開始瞭。

我們來解構一下腦機接口的基本組成。

大腦在獲取腦電波信號之後,會通過某種方法來解讀具體內容。

再將解讀後的腦電波,變成信號輸出到外部機械上,這些輸出的信息就可以控制機械的運作。

比如我們現在打出一個“你好”,要用手在鍵盤上打字。

而腦機接口的技術可以直接識別發出“你好”的腦電波,經過信號處理後直接打出這兩個字,就省略瞭用手打字的步驟。

可以理解成靠意念打字。

怎樣識別並解讀腦電波呢?

現在普遍采用的是人工智能的方法,通過計算機來查看不同意念下腦電波的區別。

上面一排是人的意念,下面這排是對應的腦電波。如果僅憑肉眼觀察,我們很難對抽象的腦電波圖表進行具體分析。

但借助人工智能,我們就可以做到這一點。

通過不斷地人工智能學習,腦機接口的信號識別機器就可以慢慢理解我們發出的信號到底是什麼意思,接下來就可以用這些信號發出號令。

02 如何獲取腦電波?

大傢都會聯想到一些電影,比如人腦被切開然後插入電路的場景,很多人會因此感到害怕,從而抗拒或者抵制這一技術。

事實上,打開人腦插入電路這種方式,並不是現代科技所推崇的。腦機接口技術要走向實用,就必須擺脫過多的設備,科學傢們也正為此不斷努力著。

現階段的腦機接口主要可以分為侵入式、半侵入式和非侵入式三種。

侵入式腦機接口是將電極陣列,也就是檢測腦電波的電極設備深入大腦內部;半侵入式是僅連接在大腦表面、而非侵入式隻需要戴個帽子就行瞭。

侵入式腦機接口是獲取腦電波效果最好的一類,它通過開腦手術將接收信號的電極盡可能的放到我們想要的地方。目前也在很多動物實驗中取得瞭不錯的效果。

但畢竟是植入人腦的設備,對人體的傷害、設備的更新與維修等問題,還需要更進一步的研究。

有實驗表明,電極陣列植入大腦以後,能準確工作近3年。對研究者而言,這個結果已經很難得瞭,但要想在現實生活中進行應用,這個使用年限就遠遠不夠瞭。

半侵入式的腦機接口可能是最有潛力的一種,也是馬斯克主要研發的腦機接口之一。

與侵入式相比,半侵入式腦機接口最大的區別,就是設備不穿透大腦表面。半侵入式腦機接口的分辨率比侵入式腦機接口低一些,但是造成的傷害也較低。

腦機接口通常都需要打開頭骨,將電極植入大腦內部。

但是,馬斯克團隊提出瞭一種新思路:采用小到納米級別的細針,直接穿過頭蓋骨,抵達大腦皮層。甚至可以將接口做到帽子上面,隨戴隨取,不會有任何傷害。

話是這麼說,不過很多人可能不敢戴這個帽子。

而真正能被大傢普遍接受的腦機接口,通常是非侵入式的,簡單來說就是純體外作業。

這類方法有很大的應用前景,但也有一定困難。

腦電波信號透過大腦皮層之後,實在是太微弱瞭,要想捕捉實時信號,幾乎是不可能的。

對此,一種解決方案是增加信號來源,就是在頭上多戴一些獲取信號的設備。然而畫風就會變得很奇特……離實用還差得很遠。

03 腦機接口有什麼使用價值?

最近幾年,依托於人工智能的浪潮,腦機接口有瞭很多實用功能。

腦機接口的研究最早是為瞭幫助癱瘓患者和殘疾人,目前大多應用於醫療領域。

比如為盲人提供視網膜植入物,為失聰者提供人工耳蝸,甚至還可以在人類身上植入機械臂。腦機接口也被用來恢復認知,比如治療癲癇、中風等疾病。很多癱瘓病人難以開口說話,甚至無法眨眼,這時,腦機接口就成為瞭他們與外界交流的唯一橋梁。

此外,腦機接口在非醫學領域也有比較廣泛的應用。

目前市面上已經有瞭用腦電波控制的無人機,它可以代替自拍桿的功能,有的價格可以低至幾百塊錢。

這可能超出很多人的想象,其實無人機隻需要接收到特定的幾個信號(比如起飛、降落),不需要高度精準的控制,因此現在的技術已經可以實現瞭。

包括一些“意念控制”的小玩具,隻要幾百塊就能買給孩子玩。

腦機接口還可以用於制造機器人替身,類似於《阿凡達》裡那種。但目前這種機器人替身隻能實現一些日常操作,比如倒杯水之類。

除此之外,腦機接口還可以進行警覺性檢測。

比方說,當開長途汽車的司機累到快睡著的時候,腦機接口可以監測到,並實時提醒司機。

或者評估認知負荷,判斷當前情況是否已經超出瞭正常人能處理的范疇,從而進行緊急制動,避免意外事故的發生。

由於不同人的腦電波是有自身特點的,當看到同一事物的時候,人們都會有不同的思維活動,因此,這一技術也可以用在身份認證上。

像電影裡那樣,腦機接口還可能讓人類擁有超能力。比如,通過增加外骨骼,並用大腦進行控制,可以讓普通人輕易舉起180斤的重物。

《頭號玩傢》裡的娛樂模式也可以實現。人們在傢裡就可以玩得很high。

可以看出,腦機接口如果能發展得更加完善,對我們的生活還是有很多幫助的。

04 腦機接口倫理挑戰

很多人對腦機接口所涉及的倫理問題都表示瞭擔心,比如擔心這一技術會竊取記憶,讓人工智能控制人類等等。

科學傢們也並沒有忽略這些問題。

在使用腦機接口技術之前,科學傢們首先考慮的,就是風險和收益的平衡。

尤其是侵入式腦機接口的使用,存在著很大的風險,人們對這類風險的預測和評估就顯得極為重要。

技術是把雙刃劍,除去之前所說的實用價值以外,腦機接口還存在著許多缺陷。

首先,腦機接口的濫用可能會給不法之徒提供犯罪機會,包括但不限於大腦竊聽、心理控制、記憶操縱和病毒入侵等等。

因此,在對腦機接口進行應用之前,必須要先落實相關的法律法規和技術保障。

其次,腦機接口的使用會涉及一些法律問題。

由於腦機接口技術可以控制人的意識,如果發生違法犯罪行為,很難界定到底是否是使用者的責任。

此外,腦機接口還存在潛在的道德和社會公平問題。

使用腦機接口進行人體增強,就像是一種基因編輯,這將從根本上改寫人類的定義。

腦機接口技術的研究成本十分高昂,也需要專業人士來進行操作,因此在初期很難普及。

擁有財富和權力的階層,將會有更多機會通過腦機接口來改變人體,進一步占據資源優勢,從而導致階層固化。

同時,如果傢長可以幫孩子決定需要增強的能力,又會不會侵犯孩子的選擇權呢?這些問題都還需要繼續討論。

不過,現在的我們還不需要擔心這些。腦機接口目前的研究在初級階段,就算是二三十年後,都不一定能夠完全實現對人腦的控制。

就像人類不會因為恐懼就停止對人工智能的研發,我們也不用對腦機接口技術過度地擔憂。

對普通人來說,我們能做的,就是理性地看待這一技術。

它既不是潘多拉的魔盒,也不是拯救一切的超級英雄。我們要相信,在無數科學傢的努力之下,科技與倫理最終會達到一個安全的平衡。

或許等到這一技術真正能夠面向市場的那一天,人們看待腦機接口,就會像現在看待5G技術一樣習以為常瞭。

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(責任編輯:宋天嬌_NBJS7913)

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