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草榴地址:經濟學人封面文章:腦機界面或將改變“人類”定義

2019-06-09 21:11 來源:網絡整理

草榴地址:經濟學人封面文章:腦機界面或將改變“人類”定義

  最新一期英國《經濟學人》雜志發表封面文章,對腦機界面的前景和挑戰進行了探討,甚至認為這種技術可能改變“人類”的定義。

本文引用地址:

  以下為原文內容:

  提到科技,很多人都會想到變革。對威廉·克切沃(William Kochevar)來說,這種評價可謂實至名歸。在遭遇一次自行車事故后,克切沃肩膀以下全部癱瘓,但仍然可以自主移動手臂。這要在一定程度上歸功于植入他右手的電極,他可以通過這種方式來刺激肌肉。

  但實際的效果更加神奇。克切沃可以使用思維控制自己的手臂。他的運動意圖反映在運動皮質的神經活動中,這些信號會被他大腦中的植入物探測到,然后處理成指令,進而激活手臂中的電極。

  這種解碼思維的方式聽起來很像科幻小說。但克切沃使用的BrainGate這樣的腦機界面的確證明,思維控制確實可以實現。研究人員可以單純憑借神經活動判斷人們聽到了什么話,看到了什么圖。

  還可以對信息進行編碼,然后用來刺激大腦。超過30萬人使用了人工耳蝸,通過這種設備將聲音轉換成電信號并發送給大腦,讓他們重新聽到轉換后的聲音。科學家已經把數據“注入”猴子的大腦,通過電脈沖讓它們做出各種動作。

  正如本期《經濟學人》的Technology Quarterly所說,腦機界面的研究速度在加快和野心也在膨脹。美國軍隊和硅谷也都開始關注大腦。Facebook夢想著通過大腦直接輸入文字。創業公司Kernel也向神經技術投入了1億美元。

  埃隆·馬斯克(0Elon Musk)也成立了一家名叫Neuralink的公司:他認為,如果人類想要在人工智能出現時生存下去,就必須要升級。企業家都設想了這樣一個世界:人類可以通過心靈感應與彼此和機器進行溝通,或者像超人那樣聽到極高頻率的聲音。

  這些能力如果能夠實現,也要等到幾十年以后。但在此之前,腦機界面可以為我們打開一扇大門,讓我們接觸到全新的應用。試想,我們或許可以通過刺激視覺皮層幫助盲人重見光明,可以為中風患者建立新的神經連接,或者通過監控大腦找到抑郁癥的信號。通過把神經元放電轉化成可以利用的資源,腦機界面或許可以改變“人類”的定義。

  障礙猶存

  持懷疑態度的人將此視作笑柄。例如,想要把實驗室里的醫用腦機界面應用于臨床,已經被證明是十分困難的。克切沃使用的BrainGate是在10年前開發的,但真正嘗試過的人并不多。把移植物變成消費產品更是難以想象。通往主流人群的道路被3大障礙阻隔——技術、科學和商業。

  首先是技術。腦電圖等無創技術很難通過介入皮層、骨骼和薄膜來獲取高清腦信號。目前已經取得了一些進步——借助腦電圖帽子便可單純借助思維運行虛擬現實游戲,或者控制工業機器人。

  但至少在一段時間內,最具野心的應用模式還是需要借助移植物與神經展開直接交互。而現有的設備存在很多缺陷,需要一些線路才能實現,這便會觸發排異反應,而且只能與人腦的850億神經元中的幾百個交互信息。

  不過,這種現狀很快就會改變。得益于微型化技術的進步和計算能力的提升,研究人員正在開發安全的無線移植物,而且可以與數十萬個神經元交換信息。其中一些可以解讀大腦的電信號,另外一些則能感應光照、磁力和超聲波。

  掃除技術障礙后,還要克服另一個困難。大腦仍是一個未知世界。科學家對它的運作方式知之甚少,尤其是涉及到記憶形成等復雜的功能。針對動物展開的研究更加全面,但卻很難進行人體實驗。

  然而,人類如今對運動皮質等大腦區域的了解更加深入。而且未必非要完全了解相關知識。機器學習可以識別神經活動形態,而大腦本身也能輕而易舉地摸清腦機界面的控制方式。神經科學將揭開更多有關大腦的秘密。

  在腦袋上開孔

  第三個障礙則來自商業化。想要讓醫療設備獲得審批,需要投入時間、金錢和技術,而消費應用只需要為人們提供有用的功能即可取得成功。

  有些腦機界面應用根本沒有必要——使用語音助手來代替手指,比在大腦中移植元件更加簡單。為了享受這種服務而為普通消費者提供開顱手術似乎也不現實。然而,腦內移植已經在某些情況下成為了一種特定的治療方案。全球約有15萬人接受了腦深層刺激手術,通過電極幫助他們控制帕金森癥。擇期手術會像激光眼科手術一樣成為常規手術。

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