脑机接口这门技术到底有多残酷?
2018-03-10 21:42

脑机接口这门技术到底有多残酷?

虎嗅注:脑机接口这一技术远没有美剧《黑镜》里演得那么完美。文章写道:“以目前我们对大脑和意识的了解,脑机接口最多只能做到捕捉信号,让瘫痪患者移动机械手臂喂自己喝一杯水。而且就这一个简单的动作还需要大量的练习,很难达到人们想象中操控自如的状态。更别提科幻电影中通过脑机接口让人活在幻想世界了。”


本文转载自微信公众号“脑极体”(ID:unity007),作者: 我堂堂一个熊猫。


《黑镜》第四季里,用整整一季讲述了一家名为TCKR的企业,这家企业的主职是做神经科学研究,研发出了一系列奇异产品,其中大部分基于意识的读取、储存、上下载甚至复制。


随着剧中技术的发展,提取意识的技术也在逐渐提升。一开始是在耳后植入,插入后不可逆向取出。



到后来是用一根极细的针管,从太阳穴进行注射式的植入。



最后则发展为一个小小的纽扣,贴在太阳穴上就能对人脑进行刺激,创造感知、描绘出虚拟世界。



《黑镜》中描绘的世界,称得上是对于脑机接口这一技术的完美想象——简单易行、随取随用、安全无创,让人永生甚至拥有无数次生命,用这些意识体会到无限可能。


可现实中的脑机接口技术,远远没有这么美好,这项技术是危险甚至残忍的。


脑机接口有多强大?百万与百亿间的低效抗争


脑机接口技术可以被粗略的分为两部分,一部分是通过对神经的刺激,让人获知感受,另一部分则是通过对神经元运动的读取,把人的意识读取、记录甚至抽取出来。


这两部分技术的用途,也并不是科幻电视剧中的使人永生或进行脑补游戏,而是更实际一些,比如刺激脑部神经,让盲人、聋人能感受到声音和视觉信号。以及读取脑部神经的运动,帮助渐冻症患者、阿尔兹海默患者、中风患者过上正常人的生活。


可现实远没有想象中那么美好。


要知道人脑的运动是非常复杂的,整个大脑有850亿个神经元,我们要如何得知他们都是如何运动的呢?



对大脑进行核磁共振记录、在头皮贴上电极收集脑电运动,这些采集方式虽然实行起来方便、对使用对象的伤害较少,但效果甚微。仅仅能监测到几万到几百万个神经元的运动表现,同时对于运动表现记录的精细程度也很低。


这样就意味着,整个脑机接口的研究是非常之低效的。举个例子,如果我们想通过脑机接口对人脑神经元进行刺激,让人产生痛感,前提就要知道哪些神经元、进行了怎样的运动才会产生痛感。


以目前我们对大脑和意识的了解,脑机接口最多只能做到捕捉信号,让瘫痪患者移动机械手臂喂自己喝一杯水。而且就这一个简单的动作还需要大量的练习,很难达到人们想象中操控自如的状态。更别提科幻电影中通过脑机接口让人活在幻想世界了。


脑机接口研究有多残酷?这位“科学怪人”为自己开颅


那是否拥有更高效的脑机接口方式呢?


显然是有的,和《黑镜》中一样,高效的读取人脑神经元的方式是将设备植入的人脑中,甚至是植入物越多、植入的越深越好。比如将电极植入到大脑皮层下方,效果就会比将电极植入到大脑白质中差一些。


这就意味着,科学家想要对脑机接口进行研究,就需要将电极插入人类最精细的器官之中,一个不小心,实验对象就可能面对着死亡、瘫痪的风险。


用人类做实验风险极高、费用昂贵,那么是不是可以用普遍的动物实验来替代呢?可惜的是,由于脑机接口研究涉及的并非简单的生理反应,而是意识,即使用猴子来进行实验也并不意味着可以作为适用于人类的样本。


这个问题并非在最近几年才出现,而是从八九十年代困扰我们至今。问题严重到什么份上呢?这么说吧,有一位科学家为了做实验,生生把自己的给开颅了。


这位科学家名为Phil Kennedy,他是一位资深的神经科学家,研究出了一种名为亲神经电极的技术,这种技术可以让电极长时间植入人脑,让脑机接口有可能从实验投入实际使用。



在1998年,Phil找到了一位合适的实验对象,通过植入电极,实现了让这位曾经是植物人的瘫痪患者可以用意识打字——。这次实验让Phil一炮而红,也通过实验对象脑中植入的电极获得了大量的数据。


但Phil想要研究的不仅仅是人类意识如何想象字母,还有人类如何动用发声器官。此后他又做了数次实验,结果都以失败告终,实验对象或者是伤口不能愈合、或者是很快就离开人世(这些实验对象大多数为瘫痪患者,本身健康状况就不好)。就连曾经成功的实验对象,也因为脑部肿瘤去世。而这位实验对象患脑部肿瘤,是否与Phil的实验有关系,也有很大争议。


最终的结果就是,频频失败导致Phil失去了外部资助。在美国,科研事业商业化成分较重,有资助才意味着有实验室、有实验人员,陷入破产的科学家失去了这一切,也失去了做手术的资格。这就意味着,他无法进行在人类身上进行实验了。


Phil做了一个让世界都震惊的选择,他自费寻找了医生,在自己的大脑中植入了电极。作为一个健康的人,在植入电极之后,他因为颅压升高甚至还陷入了一下段时间的瘫痪。


但手术结果让他欣喜若狂,在自己身上进行了多次试验,记录下了无数宝贵的数据。并且Phil把这些数据公布出来,把实验结果共享给了世界,希望借此可以推动相关研究,更好治愈瘫痪患者。


不过Phil依然遇到了在前几位实验对象身上同样的问题,切口迟迟不能愈合。最后他只好又自费取出电极,结果因为部分设备植入的太深无法取出。Phil终生要以“机械人”的形态生存。而发生这一切时,Phil已经是一个将近70岁的老人了。


可能你们会认为这件事发生在十几年前,但实际上Phil在自己身上做实验的时候是在2014年,也就是4年之前。


看到这里,是不是对马斯克的脑机接口计划Neuralink失去了希望?Neuralink想要在人脑中植入蕾丝般纤细的电极,用来上传下载人脑意识。可在四年前,在大脑中插满电极也只能读取到一些单词短语的意识反应,仅仅四年之后,技术真的能得到这么多进步吗?


我们唯一知道的是,科幻作品中总是描绘大企业在利益的驱动下,用信息不对等诱骗平民,让他们成为技术的试验品并且毁掉他们的人生。可实际情况往往是,科学家用尽了自己的人生甚至健康,只为让科技帮助更多的人。


这就是科技的残酷之处,在大众得到到甜头之前,却有人早已尝尽了苦果。

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