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靠脑机接口“隔空探物”,大脑植入芯片可实现“心灵感应”

时间:2023-03-22 10:39:52 科技观察

1979年,四川省大足县12岁的农村男孩唐宇突然拥有了“用耳朵读书”的神奇力量。本来在当地是个罕见的话题,后来被当地媒体报道,后来被中国权威科技期刊“证实”《自然杂志》,被香港“转载”《明报》(a金庸先生办的报纸)”,竟然是中国“气功热”的开端。(1980年第4期《自然杂志》封面)一时间,华夏神舟遍地开花,华夏神舟充满神奇力量,以“思想之力”、“透视事物”、“远距离探测事物”为代表的特殊功能开始流行起来,各种能人奇人层出不穷。最后,“意念导弹”和“远程扑灭森林大火”的闹剧就出来了。我们可以这样理解,“心灵感应”一直是人类的一种执念,中国民间把这种欲望想象成各种神通,而西方社会将这种欲望归因于突变,就像秃头p《X战警》教授,可以用意念控制人心,万磁王用意念控制磁场等等。如今,脑机接口技术已经成为人类“心灵感应”的又一途径。这一次,科学家们找到了另一个具有足够因果链的解决方案。它们通过读取大脑中特定的神经信号,与人类的认知和行动建立联系,从而直接用大脑“操纵外界事物”。”。关于脑机接口,最近看到一个很感人的比喻:“脑机接口是人类发射的第一颗人造卫星进入大脑宇宙。”很有诗意。科技狂人马斯克安装了第一颗Neuralink在猪的大脑上开发的一代脑机接口,到目前为止,这些猪还活着,还能活蹦乱跳。还有一个科学团队,通过静脉注射,成功地将信号传感器输送到人脑中,并且已经目前对身体没有任何影响,人类终于在脑机接口的探索上迈出了一小步,大脑的人造卫星开始飞向天空。那么,人类能否通过这些植入大脑的装置,也就是所谓的“心灵感应”,实现“探测空间物体”的意念控制呢?答案是可以的,但问题是要实现哪一个呢?脑机接口建立的依据,一是不同于那些诉诸奇迹或笼统归因的假说,一是要找到关联度高的因果关系,二是不能保证100%的保证和承诺的事情超出范围。那么,当我们谈到用“脑机接口”实现“心灵感应”时,你要问你想要哪种“心灵感应”?如果只是想通过脑电波信号远程控制机器人实现前进、后退等一些动作,那么就没有必要在大脑皮层植入芯片。现在有一些设备,比如小型脑电头盔,可以读取大脑中数百亿个神经元。对于所有的电信号,用户只需集中足够的注意力想象出前进或后退的意念,头盔就能识别这些信号符号,从而让遥控机器人做一些简单的动作。但是你要和“八臂哪吒”甚至“观音”一样。比如一边用手摸肚子,一边用手摸头,想控制机器人在厨房切菜,同时想写点什么。一心多用的操作,估计已经突破了大脑能力的上限。要知道,由于大脑和身体的局限性,很多事情是不能一心多用的,尤其是丹尼尔·卡尼曼《思考:快与慢》里面的System2的任务。根本原因是我们在处理复杂任务时已经有大量的神经信号。如果来自大脑的信号太多,甚至相互冲突,那么这些信号的噪音就会更大,我们植入的芯片对信号的识别就会很困难。情况越糟,我们对大脑植入物的控制就越少。我们自然希望能够理解大脑中的每一个信号,但我们当然不想要一个不理解大脑信号的植入物。因此,更有可能的是,我们应该首先能够训练具有更明确含义的大脑信号,以及能够理解这些信号的设备。也就是说,我们肯定不满足于用脑机接口技术实现一些前后位移的任务,也不想实现一些超人的行为。但我们可以在中间寻找一些更大胆创新但更有价值的功能,比如控制飞行。无论是在我们醒着的想象中还是在我们的梦中,我们几乎都可以从飞行的角度想象飞行。如果我们可以通过意识控制一架无人机在空中自由飞行,或者通过《钢铁侠》中主人公史塔克的飞行装甲直接让大脑控制某些飞行任务。当然,由于这种“心灵感应”任务的复杂性,BCI设备更容易受到大脑神经信号中噪声的影响。因此,一方面,我们不仅需要高度可靠的脑植入芯片,还需要高度智能化控制的外部设备。要做到这些,确实太难了。那么,我们现在在哪里?无论是“普通版”的心灵感应、气功,还是变异,这些所实现的“心灵感应”,都没有使用任何已知的力量来操纵物体,已经严重超越了物理学的范畴,只能归于神话或软科幻小说。而如果我们将“心灵感应”定义为通过已知的物理效应对外界物体施加力,那么我们至少可以得到一个“普通版”的心灵感应,而这些正在实现中。一些实验室已经在人类和灵长类动物身上实现了可控制关节臂的植入式电极;实验室可以开发基于脑电图接口的可操作机械臂和小型自主机器人;和研究人员开发了一种基于脑电图接口的可操纵外骨骼,现在已经证明瘫痪患者可以操作,使用外骨骼结构行走,甚至可以踢足球。2014年巴西世界杯,一名瘫痪的巴西少年试图用脑控机械外骨骼装置踢出世界杯第一球。我们看到当时的技术有很多不完善的地方。外骨骼装置体积庞大、笨重,踢球的行为更多是象征性的,而不是实际的功能表现。这些尝试给我们带来了很多灵感和想象。这些“技术性”心灵感应能力的实现,对于那些残疾、缺肢或行动不便的人来说,无疑是一大幸事。现在,研究人员正在使用植入式设备技术来治疗其他难以治疗的脑部疾病,包括视力丧失、听力丧失、癫痫以及一些我们熟悉的更可怕的疾病,包括帕金森病、抑郁症等,以及更严重的瘫痪性疾病.研究人员希望通过植入将大脑和身体连接到脊髓神经元的神经刺激芯片来恢复大脑和身体功能。近日,加州大学旧金山分校(UCSF)的研究团队在一名瘫痪患者身上展示了首个“即插即用”的“大脑假体”。借助脑机接口设备解码大脑的电信号。研究人员发现,随着时间的推移,用户的大脑似乎会优化自己的活动,从而可以更好地控制BCI设备,而无需每天重新校准。未来,该实验可用于改善阿尔茨海默病筛查、监测内脏器官,并让瘫痪患者重新获得对假肢的控制。虽然我们看到这些项目还处于试验阶段,距离大规模临床应用还有一段距离,但足以看到这极速未来可能带来的广阔应用前景。瞄准未来,“远距离探测物体”的心灵感应能走多远?从通过意识控制物体运动,到用意念控制长距离飞行,这些“心灵感应”技术已经成熟,所以心灵感应的实现下一步就是让神经系统直接控制机械臂、外骨骼、轮椅等通过植入大脑的芯片作为交通工具,实现“人机合一”。迈出这一步后,人类或将迎来一场全新的交互生理革命。“未来,人类意识将能够无线连接和控制任何物联网设备。”这是美国华盛顿大学神经技术中心副主任RajeshRao对于未来脑机接口发展的判断。随着越来越多的无线连接设备在世界范围内形成一个巨大的“物联网”,我们主要认可的交互方式仍然是按键触摸、语音控制和远程APP控制。在更智能的世界,脑机接口的普及可能使人类通过意识与设备建立无线连接,通过意念远程控制任何物联网设备。这个想法不无大胆。但要实现这一目标,还存在三个关键障碍。一是技术上的难点,我们一开始就提到了,就是脑机接口设备对大脑释放的电信号的准确识别。ElonMusk的Neuralink所做的工作还停留在这个阶段,还有很多问题需要克服。一是伦理困难。虽然我们可以看到赛博朋克猪的脑电波反应,但是如何从它的反应中准确读出猪的行为代码呢。现在只是解决了将芯片植入大脑的风险问题,并没有解决植入芯片的实际问题。另一个是伦理问题。如果未来脑机接口技术得到广泛应用,使用这种技术的人类是否会比不使用脑机接口技术的人类更有能力,在学习、就业等竞争中是否会出现难以逾越的鸿沟?.一些商业机构是否会歧视这些不提供大脑“数据”的人类,将成为未来可能出现的问题。另一个技术风险。如果脑机接口设备能够解读大脑信号,控制外部设备。反之,外部数据入侵是否会对大脑造成脑机接口损伤,如删除、修改记忆,扰乱大脑信号,对人体造成极大伤害。无论如何,这些障碍或问题并不能阻碍技术的突破。只要有理论上的可能,人们就会去寻找可实现的方法,现实的政策自然会为这些尝试开绿灯。正如10月底刚刚宣布的,在墨尔本大学发表于《神经介入外科期刊》的IV植入方案中,这项实验已经在两名患有肌萎缩侧索硬化症(ALS)和上肢活动度丧失的患者身上进行。对参与者进行了成功的实验,使用运动神经假体结合眼动仪,能够控制Windows10并独立执行远程通信、在线购物和银行业务等任务。它还获得了澳大利亚圣文森特医院墨尔本人类研究伦理委员会的批准,并符合美国食品和药物管理局去年发布的《瘫痪或截肢患者的BCI设备非临床测试和临床考虑》指南,这意味着这项技术已经达到了标准,可能是一个步骤远离商用。只要我们人类不要志存高远,不要过于激进,而是能够在可控范围内逐步完善脑机接口的交互性,严格控制它的应用范围和场景,逐步完善它的法律规定,我相信未来的“太空探测”将不再是少数能人和陌生人的神话,“心灵感应”也不再是变种人的超能力。只是我们尽量控制它被滥用的风险,而是更多地应用到真正需要这项技术的人身上。如果我是一个正常人,我仍然会很乐意用我的手指或我的声音来控制一盏灯,而不是依靠冥想来关灯。想想这一幕,还是太“吓人”了。