你是否想過有人能在你思考時讀取你的想法?除非陰謀論者,恐怕很少有人會這么想。過了幼兒園年齡的人都明白心靈感應(yīng)不是真的。而《自然》雜志的確曾刊登了一篇杜克大學(xué)研究人員的論文,他們將一只實驗鼠的
腦電波通過互聯(lián)網(wǎng)傳入另一只實驗鼠的大腦中,使得后者能夠在沒有任何視覺形象的情況下完成了
視覺測試。
距離“讀心術(shù)”時代還有多遠?
這是怎么做到的?到什么時候人類也可以讀取他人的心思?要回答這些問題,首先要能理解這項實驗的構(gòu)造,以及實驗證明了什么。這一實驗使用了大鼠,它們大腦中的初級運動皮層(primarymotorcortex)被植入微小電極。它們還受到按壓杠桿的訓(xùn)練,能夠在兩個杠桿中某一個上面的發(fā)光二極管(LED)亮起的時候,按下對應(yīng)的杠桿。如果動作正確,就能打開一個裝有糖水的裝置,獲得獎賞。通過分析實驗鼠在按壓杠桿時的神經(jīng)活動,研究人員發(fā)現(xiàn),按下左側(cè)杠桿時的神經(jīng)活動模式與按下右側(cè)杠桿時不一樣,這種差異與是否按壓了正確的杠桿無關(guān)。
這些實驗鼠被分為“編碼者”和“解碼者”,它們被置于外形一模一樣的籠子中,籠子中都有按壓后能獲得獎賞的杠桿。在“編碼者”所處環(huán)境中,會有LED燈亮起,指出應(yīng)該按壓那個杠桿,而“解碼者”所在的籠子中則沒有這個信號(LED燈)。研究者發(fā)現(xiàn),在“編碼者”完成這個視覺測試后,通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸其腦電波,可以幫助接收腦電波的實驗鼠在自己的籠子中獲得獎賞,即便后者沒有視覺線索(LED燈)。研究小組發(fā)現(xiàn),雖然“解碼者”沒有視覺線索,它們按下正確杠桿的成功率仍然能達到60%到72%。如果兩只實驗鼠間的溝通和動作都很正確,它們會得到獎賞鼓勵,這大大增加了它們的成功率和配合度。
在第二個實驗中,大鼠被訓(xùn)練用其胡須探索一個洞口,然后用向左轉(zhuǎn)或向右轉(zhuǎn)來表示洞口是窄還是寬。一對實驗鼠仍然像以前那樣被連起來,但這次電極被植入在初級感覺皮層(primarysomatosensorycortex)中,這個區(qū)域處理觸摸感覺。雖然只有“編碼者”探索了洞口,但“解碼者”指出洞口寬度的正確率能夠超過60%。
最后,“編碼者”被置于靜止狀態(tài),同時使用金屬棒觸動它們的胡須。研究人員觀察到,“解碼者”的初級感覺皮層中也出現(xiàn)了與“編碼者”類似的活動模式,即便“解碼者”的胡須沒有受到觸碰。
領(lǐng)導(dǎo)研究的米格爾·尼克萊尼斯教授說:“這些發(fā)現(xiàn)第一次證實,在動物的常規(guī)交流方式之外,能夠在兩只動物的大腦之間建立一個交換行為信息的直接渠道。”等等……有沒有可能是實驗鼠恰好看見了另外一只實驗鼠在干什么,因此其行為與是否通過互聯(lián)網(wǎng)建立連接無關(guān)?別著急,事實上,兩只實驗鼠中的一只位于美國北卡羅來納州的實驗室中,而另一只位于巴西。這樣設(shè)置的唯一缺點是,距離導(dǎo)致了輕微的信號傳輸延遲。“最令人感興趣的是,研究人員發(fā)現(xiàn),兩只實驗鼠在配對后很快就建立了默契,這可能基于某種形式的感官回饋。如果第二只實驗鼠沒能完成任務(wù),第一只實驗鼠會修改它所傳輸?shù)男盘枺詭椭诙粚嶒炇蟆芍粚嶒炇髨F結(jié)協(xié)作,因為它們都面對足夠的獎賞激勵。”
要承認的是,這些實驗都很簡單,因為它們關(guān)注的都是二元化決定,實驗鼠即便靠猜也能有50%的成功率。但是,匹茲堡大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)者安德魯·施瓦茨認為,腦機接口領(lǐng)域的研究進展已經(jīng)遠超出上述實驗。施瓦茨的實驗室已經(jīng)將猴子的大腦與計算機連接起來,使得“一只恒河猴能夠用思維控制機械臂在三維方向上動作;相關(guān)研究成果也已應(yīng)用于人類,一名四肢癱瘓的女性能夠使用意念控制的機械臂來喂自己巧克力。”
這些實驗顯示,我們已經(jīng)能在大腦與機器之間建立精密、直接的交流聯(lián)絡(luò)渠道……所以,在本質(zhì)上,“我們正在創(chuàng)造我稱為‘有機計算機’的事物”,米格爾·尼克萊尼斯教授說,“如果動物成為‘大腦網(wǎng)絡(luò)’中的一部分,我們甚至無法預(yù)測其互動會產(chǎn)生什么樣的特性。在理論上,你可以想象,許多大腦聯(lián)合在一起能夠提供單個大腦無法給出的解決方案。”這些結(jié)果既是誘人的,對某些人來說又是可怕的。有些人害怕這些成果使用不當不知道會帶來什么后果。他們也沒有錯。這種技術(shù)如果落入軍方手中可能會造成巨大的破壞,特別是如果能以非侵入方式實現(xiàn)這種技術(shù)的話。其使用方式可能是,一名人類操作員使用腦電波遠程控制昆蟲、哺乳動物或機器人。但是,就短期來看,這種技術(shù)可以用于非常積極的目的,比如在戰(zhàn)爭中受傷的老兵或是殘疾人可以重新得到肢體,并且控制新肢體的方式可以更接近天然肢體。
“在緊急關(guān)頭,這樣高效的溝通可以拯救生命”,沃里克大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程師克里斯托弗·詹姆斯指出,因為警報系統(tǒng)可以超越感官……“我能看到,我能品嘗,我能說話,我能聽到,而我還有這種直接通到我大腦中的覺察能力。”但是,這個方向上的科研進展還需要很長一段時間,才能夠傳送抽象的思維,或處理更為復(fù)雜的任務(wù)。”即便你能發(fā)明非侵入性的技術(shù)并以這種方式把人類大腦連接起來,要傳輸抽象思維也是不可能的。因為即便是非常簡單的任務(wù),比如
想象一只兔子,也需要大腦中很多個部分共同工作;而要在另一個人的大腦中重現(xiàn)這只兔子,需要有關(guān)于這個人大腦的詳細圖譜(而這方面每個人都不一樣),還要在不同時間以特定方式刺激其大腦中的多個區(qū)域,等等,等等。
詹姆斯教授說:“人類大腦(相比于處理器來說)的一個巨大優(yōu)勢是它有巨大的并行處理能力,并且各個腦區(qū)是大規(guī)模的互相連接的”。尼克萊尼斯和詹姆斯認為,將來某天也許能做到這點,但不是現(xiàn)在。
展望未來,“比如50年后,如果能同時刺激多個部位,并且知道應(yīng)在何時采取何種刺激模式,也許就能夠誘導(dǎo)出復(fù)雜的‘思維’”,詹姆斯教授說,“抽象的思維更難解讀,也更難表達,但技術(shù)上并不是不可能的。我們已經(jīng)可以做到這點……我們只是需要更好地理解大腦”。
“在遙遠的未來,我們也許能夠通過‘腦網(wǎng)’交流”,尼克萊尼斯說。“如果我的重孫能夠用上這種腦網(wǎng),而這種技術(shù)源于我的工作,我會非常高興。至于我們是否會對‘腦網(wǎng)’的應(yīng)用前景感到心安理得,這將由你(讀者)和全社會來決定。”