編者按：本文來(lái)自微信公眾號(hào)“機(jī)器之心”（ID:almosthuman2014），作者：R. Douglas Fields，編輯：蛋醬，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。
當(dāng)前，腦機(jī)接口的迅速發(fā)展給人們帶來(lái)了一種恐慌：這種機(jī)器會(huì)不會(huì)控制我們的思想？著名神經(jīng)科學(xué)家、神經(jīng)科學(xué)期刊 Neuron Glia Biology 主編 R. Douglas Fields 撰文表示：這種擔(dān)心目前來(lái)看不是很有必要，因?yàn)榉胖迷谄又械碾姌O是無(wú)法獲得情感的，神經(jīng)科學(xué)家甚至還不了解如何通過(guò)神經(jīng)回路中的脈沖對(duì)思想、情感、意志進(jìn)行編碼。
早在 1964 年，西班牙神經(jīng)科學(xué)家 JoséManuel Rodriguez Delgado 就證明了，機(jī)器可以對(duì)人腦實(shí)現(xiàn)精確的控制。他站在一頭斗牛的對(duì)面，按下手中的無(wú)線電發(fā)射器開(kāi)關(guān)，正在沖鋒的牛突然停了下來(lái)。
因此 Delgado 認(rèn)為，在大腦中植入電極可以抑制異常行為，實(shí)現(xiàn)一個(gè)「精神文明的社會(huì)」。只需讓植入的電極通電，就可以平息癲癇發(fā)作時(shí)的腦風(fēng)暴，以及瞬間抑制精神疾病。
但是，這項(xiàng)技術(shù)還可以控制一個(gè)人的四肢移動(dòng)，或使他們陷入深深的自殺式絕望。這也難怪，人們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)生了緊張情緒。
數(shù)十年來(lái)，這種擔(dān)憂限制了該領(lǐng)域的發(fā)展。目前，更先進(jìn)的技術(shù)逐漸興起：激光束、超聲波、電磁脈沖、輕度交流電和直流電刺激等等方法，它們對(duì)大腦活動(dòng)的操作都比 Delgado 的實(shí)驗(yàn)復(fù)雜得多。
2017 年，一篇發(fā)表在《Nature》雜志的社論警示了腦機(jī)接口技術(shù)在心理控制方面的影響。文章開(kāi)篇引用了電影《黑鏡》的場(chǎng)景：癱瘓的男人利用大腦植入物控制假肢，當(dāng)這個(gè)男人感到沮喪時(shí)，假肢突然攻擊了助手。
包括馬斯克和扎克伯格在內(nèi)的名人都在押注腦機(jī)接口（BCI）技術(shù)，甚至已經(jīng)投入了數(shù)百萬(wàn)美元。馬斯克表示，他喜歡在人腦中構(gòu)建一個(gè)「超級(jí)智能皮層」，幫助我們免受 AI 的侵害。扎克伯格則希望 Facebook 的用戶能夠在不打字的情況下上傳思想和情感類內(nèi)容。但在這些討論中，事實(shí)和虛構(gòu)的邊界很容易變得模糊。
當(dāng)前的 BCI 設(shè)備是通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)工作的，其原理和亞馬遜預(yù)測(cè)你接下來(lái)要買哪本書(shū)差不多。無(wú)論有什么文章在聳人聽(tīng)聞，我們要相信一個(gè)事實(shí)：放置在皮層中以激活假肢運(yùn)動(dòng)的電極是無(wú)法獲得情感的，神經(jīng)科學(xué)家還不了解如何通過(guò)神經(jīng)回路中的脈沖對(duì)思想、情感、意志進(jìn)行編碼。
當(dāng)人們移動(dòng)肢體或者打算移動(dòng)肢體時(shí)，大腦皮層會(huì)持續(xù)涌動(dòng)電流活動(dòng)，這就是腦電波。
當(dāng)一個(gè)服務(wù)生突然將玻璃杯掉在地上，整個(gè)餐廳會(huì)發(fā)出唏噓聲，這種現(xiàn)象反映了成千上萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元之間的交流發(fā)生了變化。盡管無(wú)法理解每個(gè)食客之間的對(duì)話，但集體的唏噓是一個(gè)明確的信號(hào)。
科學(xué)家可以利用大腦皮層中的電流中斷來(lái)觸發(fā)計(jì)算機(jī)激活假肢中的電機(jī)，或者去點(diǎn)擊屏幕的虛擬鼠標(biāo)。但是，即便有可能利用微電極進(jìn)入單個(gè)神經(jīng)元，神經(jīng)科學(xué)家也無(wú)法像處理計(jì)算機(jī)代碼一樣對(duì)神經(jīng)元進(jìn)行解碼，而是必須使用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)識(shí)別與行為反應(yīng)相關(guān)的神經(jīng)元電活動(dòng)模式。BCI 借助其中的相關(guān)性運(yùn)行，就像我們通過(guò)聆聽(tīng)發(fā)動(dòng)機(jī)聲音來(lái)判斷如何踩汽車離合器。
這種人機(jī)界面交互的方法非常有效，使得癱瘓或患有其他神經(jīng)功能疾病的人恢復(fù)部分生活能力。但在 BCI 設(shè)備中，比這些技術(shù)更復(fù)雜的事是大腦本身的作用。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)試驗(yàn)，看到預(yù)期的反應(yīng)會(huì)以某種方式讓大腦得到獎(jiǎng)勵(lì)，慢慢地，它學(xué)會(huì)了生成計(jì)算機(jī)可識(shí)別的電信號(hào)。所有這些的發(fā)生都是由于「意識(shí)」，而神經(jīng)科學(xué)家們不知道大腦究竟是如何實(shí)現(xiàn)的。
既然如此，所謂 BCI 的精神控制又從何談起呢？
神經(jīng)科學(xué)家 Timothy Buschman 表示，他正在積極地利用大腦記錄和刺激進(jìn)行研究。「我會(huì)知道要瞄準(zhǔn)哪個(gè)大腦區(qū)域，但是無(wú)法知道具體哪個(gè)神經(jīng)元。即使可以針對(duì)每個(gè)人使用相同的神經(jīng)元，在不同人的大腦中，該神經(jīng)元的作用也會(huì)有所不同?！?/p>
盡管馬斯克等人為腦機(jī)接口技術(shù)帶來(lái)了極大的關(guān)注度，但技術(shù)從不是真正的瓶頸——生物學(xué)才是關(guān)鍵所在。即使通過(guò)將一個(gè)神經(jīng)元標(biāo)記為「開(kāi)」或「關(guān)」來(lái)簡(jiǎn)化神經(jīng)編碼，在僅 300 個(gè)神經(jīng)元的網(wǎng)絡(luò)中也有 2^300 種可能的狀態(tài)，這比宇宙中所有原子的數(shù)量都多。而人腦神經(jīng)元總數(shù)在 850 億左右。
再談到扎克伯格的用戶上傳想法 / 情緒的計(jì)劃， 科學(xué)家們也正在嘗試類似的實(shí)驗(yàn)。
CMU 的 Marcel Just 和他的同事正在使用 fMRI（功能性磁共振成像）揭示一個(gè)人的個(gè)人想法，以了解大腦如何處理、存儲(chǔ)和調(diào)用信息。他們可以辨別一個(gè)人在想哪個(gè)數(shù)字，有什么情緒，或者是否有自殺的念頭。
這種察覺(jué)行為的前期是，人們要在 fMRI 機(jī)器中反復(fù)產(chǎn)生特定想法和認(rèn)知行為。由于認(rèn)知和情感激活了整個(gè)大腦中的特定網(wǎng)絡(luò)集，因此機(jī)器學(xué)習(xí)可以最終確定哪些大腦活動(dòng)模式對(duì)應(yīng)哪些特定思想情感。值得注意的是，無(wú)論受測(cè)試者的母語(yǔ)是什么，分辨?zhèn)€人想法的全腦活動(dòng)模式都是類似的。
這項(xiàng)研究揭示了一個(gè)令人震驚的規(guī)律：其實(shí)大腦并沒(méi)有按照我們所認(rèn)為的方式去存儲(chǔ)信息，即將信息有邏輯地存儲(chǔ)為數(shù)據(jù)庫(kù)中的離散項(xiàng)。取而代之的是，信息被編碼為集成概念，其中包括感覺(jué)、情感、相關(guān)體驗(yàn)和意義。
從邏輯上說(shuō)，「意大利面」和「蘋(píng)果」是相似的，都是食物，但每個(gè)人對(duì)此產(chǎn)生的感覺(jué)是不同的，可以激活大腦中的某一特定區(qū)域。這解釋了 Just 是如何使用非常緩慢的 fMRI 方法，花費(fèi)幾分鐘獲取大腦成像，來(lái)確定一個(gè)人正在默念的句子。大腦不會(huì)像谷歌翻譯那樣逐字解碼和存儲(chǔ)書(shū)面信息，它會(huì)完整地對(duì)句子含義進(jìn)行編碼。
這種心智閱讀技術(shù)似乎令人恐懼。Just 說(shuō)道：「沒(méi)有什么比思想更加私人化的東西了。」但是這種擔(dān)心實(shí)際上也是毫無(wú)根據(jù)的，與用于操縱假肢的 BCI 相同，這種心智閱讀也需要操縱者的努力配合。人可以輕松地躲避被機(jī)器閱讀心智，Just 和他的同事 Vladimir Cherkassky 解釋道。
「我們需要參與者在腦中想『六個(gè)蘋(píng)果』——先思考紅蘋(píng)果，再思考綠蘋(píng)果，然后再想一個(gè)蘋(píng)果電腦，然后我們?cè)賹ふ移渲械膮^(qū)別?！癸@然，如果你不這么嚴(yán)格地去想，機(jī)器就獲得不了什么。
批評(píng)者時(shí)常提到 BCI 涉及的道德問(wèn)題：缺乏對(duì)于隱私、身份的保護(hù)，機(jī)器展示大腦活動(dòng)有時(shí)未經(jīng)使用者本人的同意。他們擔(dān)心濫用這些權(quán)利會(huì)侵害自由意志，也擔(dān)心技術(shù)的發(fā)展會(huì)讓社會(huì)地位的差異加劇。而且，這些技術(shù)顯然也會(huì)和其他技術(shù)一樣，有被惡意濫用的可能性。這些思考當(dāng)然都很重要，但同樣需要注意的是，我們已經(jīng)面對(duì)過(guò)并接受了此前一些棘手的生物學(xué)技術(shù)，比如 DNA 測(cè)序、麻醉和神經(jīng)外科手術(shù)。
總體來(lái)說(shuō)，BCI 的缺陷可能總會(huì)有被好處抵消的那一天。目前人們使用手術(shù)或化學(xué)藥品治療神經(jīng)和心理疾病的方法存在嚴(yán)重不足。通過(guò)精確應(yīng)用電流與大腦進(jìn)行交互，或監(jiān)視大腦生物電活動(dòng)來(lái)診斷疾病的方法，展示出了更多希望。
當(dāng) Nathan Copeland 用連接了自己運(yùn)動(dòng)皮層的機(jī)械手和奧巴馬握手時(shí)，他還能通過(guò)假肢感受到握手時(shí)指尖抓握的觸感。BCI 還可以恢復(fù)視力、聽(tīng)力，合成語(yǔ)音，治療強(qiáng)迫癥等疾病，以及幫助人抵抗各種成癮問(wèn)題。
人們存在對(duì)未知的恐懼是自然而然的。對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，害怕大腦受人控制有點(diǎn)杞人憂天，而 Copeland 是實(shí)實(shí)在在地面對(duì)了讓科學(xué)家們打開(kāi)頭顱，在大腦表面植入電極的經(jīng)歷。目前，鑒于電極壽命有限，Copeland 的大腦植入物已經(jīng)被移除。
他說(shuō)道：「回顧過(guò)去，我還是愿意多試幾次，只要他們?cè)试S?！?/p>
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