意念溝通并不遙遠(yuǎn)

孫文德

心電感應(yīng)、借助觸摸分享對方的意識，記憶和知識……這聽上去不錯，但目前似乎只存在于科幻小說里。不過，美國的一些科學(xué)家聲稱掌握了這種能力——他們研發(fā)出了世界首個人與人溝通的大腦界面，發(fā)現(xiàn)了心智操控的秘密。

在美國華盛頓大學(xué)的兩間實驗室里，計算機科學(xué)與工程學(xué)教授拉杰什·拉奧在用“意念”遙控指揮腦科學(xué)研究所研究員安德烈亞·斯托克打電腦游戲。拉奧頭戴一個裝滿電極的帽子坐在實驗室的椅子上，電極帽與一臺腦電圖儀相連，后者負(fù)責(zé)讀取他的大腦電波活動。 在另一個實驗室，斯托克佩戴一個紫色泳帽一樣的東西，上面標(biāo)注出經(jīng)顱磁刺激線圈的刺激部位。線圈直接放置在他的左運動皮質(zhì)上方，控制手部移動。兩個實驗室通過網(wǎng)絡(luò)聊天軟件聯(lián)絡(luò)，無論是拉奧還是斯托克，都看不到聊天軟件的界面。

實驗開始了。拉奧盯著電腦屏幕，用意念玩一個簡單的電腦游戲。當(dāng)他想發(fā)射大炮轟擊目標(biāo)時，就想象自己移動右手。這時，在另一個實驗室里，斯托克戴著消除噪音的耳塞，眼睛也看不到游戲屏幕?？墒菐缀跖c拉奧同時，他不知不覺地移動了右手食指，按下了面前鍵盤上的空格鍵。手指竟然能無意識移動，斯托克認(rèn)為這種感覺好比神經(jīng)痙攣。這一幕讓拉奧既震驚又興奮，他說：“看到我腦中想象的移動被另一個大腦翻譯成真實的移動，那種感覺既興奮又怪異?！?/p>

不過，這項技術(shù)只能讀取確定的簡單腦信號，而不是一個人的思想，不會讓任何人在違反他人意愿情況下獲得控制其行為的能力。下一步，他們計劃實現(xiàn)兩個大腦之間的直接雙向交流。

“兩位研究人員的實驗，展示了一個無損傷的人腦到人腦的系統(tǒng)?！闭憬髮W(xué)計算機學(xué)院教授潘綱說，“從技術(shù)上看，這些都是已有的腦機接口技術(shù)的應(yīng)用，沒有大的突破。但從系統(tǒng)角度看，這是一種典型的概念創(chuàng)新?！?/p>

這個系統(tǒng)的工作原理是這樣的：通過EEG腦電信號技術(shù)讀取一個人運動想象的意圖，通過經(jīng)顱磁刺激技術(shù)控制另一個人的身體執(zhí)行這個意圖。目前，這個系統(tǒng)是單向的，即信息只能是一個人腦單向地控制另一個人的身體。EEG對人腦意念的讀取非常有限，融合的指令屬于容易被識別的腦電波信號，而非復(fù)雜的人類想法。

最近一段時期，腦—腦通訊的技術(shù)突破似乎特別多。杜克大學(xué)的科研組在兩只老鼠的大腦中植入微芯片，利用儀器記錄的老鼠大腦信號，用“解碼器”解讀信號，讓這兩只分別位于美國和巴西的老鼠成功地實現(xiàn)了溝通，其中一只“遙控”了另一只的身體。而哈佛大學(xué)的人—鼠通訊也取得了突破性進展。

“從目前公布的幾項研究來看，本質(zhì)上還是先‘腦→機，然后‘機→腦?！迸司V認(rèn)為，腦機接口與腦腦接口之間沒有本質(zhì)上的差別，都是基于已有腦機接口技術(shù)進行的。 值得期待的是，最近的研究首次開發(fā)了人腦—人腦的系統(tǒng)，充分使用了已有的兩種腦機接口技術(shù)。

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無論是腦—機交互還是腦—腦交互，科學(xué)家從未停止過對開啟“智慧天書”的向往?！昂翢o疑問，這將完全改變?nèi)伺c物理世界、機器世界的連接方式，使得‘人—機—物三者融合得更加緊密與直接。但目前的技術(shù)還處于非常初級的階段。”潘綱認(rèn)為。通俗點說，這是一種意念控制的前沿科學(xué)。人在興奮、緊張、昏迷等不同狀態(tài)下，腦電波的頻率會有明顯的不同，在1赫茲至40赫茲之間。依照不同的頻率，腦波又被進一步分為α、β、δ、θ波。在浙江大學(xué)CCNT實驗室，潘綱與他的團隊就曾使用EEG腦電信號操控飛機進行現(xiàn)場表演；2013年5月，浙江大學(xué)的吳朝暉教授領(lǐng)銜的973項目通過“混合智能”技術(shù)讓大白鼠有了好視力。

“用意念操控飛機，大多數(shù)人都可以做到?！迸司V說，其基本原理也是使用EEG腦電信號，只不過對操控人的腦電信號顯著性以及意念想象的熟練程度有一定要求。真要做到“心有靈犀”，還需我們對腦部神經(jīng)與認(rèn)知機制更深入的了解。怎樣讀取“記憶”、“情感”等信息？這些信息又如何“輸入”大腦？盡管目前可以通過微電極刺激、光基因刺激、經(jīng)顱磁刺激等方法試驗，但刺激點在哪里、如何調(diào)制等問題，都要視具體功能而定，還沒有通用的方法。

海量神經(jīng)科學(xué)成果、腦成像技術(shù)、大數(shù)據(jù)計算存儲能力，共同推動著腦科學(xué)的發(fā)展，若干與腦功能密切相關(guān)的重大疾病，如自閉癥、老年癡呆癥等，亟待腦科學(xué)研究的突破。2013年初，歐盟與美國相繼啟動與大腦相關(guān)的大科研計劃并不是偶然。endprint