植入大腦的芯片還有多遠(yuǎn)

敖顯奎

印度一家致力于用虛擬現(xiàn)實(shí)幫助病人恢復(fù)身體活動(dòng)能力的公司MindMaze，近年來數(shù)次被報(bào)道正在研發(fā)一款芯片CogniChip，這款芯片能夠同時(shí)處理包括前置攝像頭、慣性運(yùn)動(dòng)傳感器、肌肉或神經(jīng)活動(dòng)腦電圖讀數(shù)，并將這些部件整合到統(tǒng)一的虛擬身體中。該公司在此之前利用VR幫助病人恢復(fù)身體機(jī)能已有顯著成效。

近年來，科學(xué)界一直致力于開發(fā)微創(chuàng)方式侵入大腦，裝入芯片已便挖掘更大的人類潛力。美國(guó)西北大學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家莫蘭·瑟夫（Moran Cerf）博士表示，未來5年之內(nèi)最新科學(xué)技術(shù)便可實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

美好的前景

單從發(fā)展前景來看，大腦芯片是非常吸引人的。一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子就是它可以幫助病人恢復(fù)身體機(jī)能，在這一點(diǎn)上MindMaze已經(jīng)給了我們很大的信心。由雷·沃納爾執(zhí)導(dǎo)的科幻電影《升級(jí)》（Upgrade）在2018年上映，影片描述了這樣一個(gè)故事：未來的某個(gè)時(shí)間，男主角因?yàn)檐嚨湺率股眢w癱瘓，而某個(gè)科技公司的大佬（男主角的朋友）找到了他，并說服了男主角在他大腦植入芯片，這芯片受大腦控制，進(jìn)而向身體的其他器官發(fā)起命令，從而恢復(fù)身體行動(dòng)能力。這芯片甚至讓身體得到“進(jìn)化”使得反應(yīng)更快，身體各方面的機(jī)能都超出了常人。這樣的芯片不正是很多身體患有癱瘓的病人夢(mèng)寐以求的么？

現(xiàn)實(shí)生活中的科技也正朝著這方面努力，除了Mindmaze之外，我們還可以看到荷蘭人Martijn Wismeijer將比特幣信息放在NFC芯片中，然后通過注射的方式打入手掌內(nèi)。美國(guó)公司Prousa將微型感應(yīng)器注射到體內(nèi)，以此來檢測(cè)健康數(shù)據(jù)。2018年12月，Braingate宣布，他們的產(chǎn)品Braingate2以在新型腦機(jī)接口（BCI）芯片的幫助下，利用“意念”自主操作平板電腦：一名受試者不僅進(jìn)行了網(wǎng)購(gòu)，還通過鋼琴 APP 彈奏了貝多芬的《歡樂頌》；另一名受試者則發(fā)送了幾條短信，并且查看了天氣預(yù)報(bào)；還有最后一名則先后觀看了視頻和聽了廣播……這些微小的芯片能感知人體的血液和最細(xì)微的細(xì)胞活動(dòng)情況，已經(jīng)可以看做人體芯片植入的雛形。

此外，MindMaze制作的設(shè)備中還有另一個(gè)讓人興奮的功能——通過腦電波來發(fā)出指令從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，這個(gè)功能出現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)游戲系統(tǒng)MindLeap中，它可以將腦波追蹤元素與現(xiàn)在的虛擬現(xiàn)實(shí)和擴(kuò)增實(shí)境技術(shù)結(jié)合起來，為游戲平臺(tái)的游戲操控創(chuàng)造出新的維度，這一系統(tǒng)也相當(dāng)復(fù)雜，它包括了動(dòng)作捕捉系統(tǒng)、大腦閱讀系統(tǒng)、集成平臺(tái)以及其他的一些高科技系統(tǒng)。當(dāng)然，它的終極目標(biāo)就是將這些系統(tǒng)集中到一款芯片里。

全新的交互方式

回到現(xiàn)實(shí)，從科學(xué)的角度來開，大腦芯片它可以說開辟了一個(gè)全新的交互方式——入侵式腦機(jī)接口，中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員王毅軍表示，入侵式腦機(jī)接口是讓大腦和機(jī)器直接溝通的一種系統(tǒng)，它可以讓人腦與機(jī)器互聯(lián)，人機(jī)之間的信息傳遞或通訊控制會(huì)變得更加方便。

現(xiàn)在我們與電腦的主要交互方式是通過鍵盤，鼠標(biāo)以及觸控面板，頭戴式的腦電帽屬于非侵入式的腦機(jī)接口，它主要是使用腦電帽上的電極從頭皮上采集腦電信號(hào)。這種方式可以在頭皮上監(jiān)測(cè)到群體神經(jīng)元的放電活動(dòng)，但就控制而言，它還不夠準(zhǔn)確。在大腦中植入電極或芯片屬于侵入式的腦機(jī)接口。人的大腦中有上千億個(gè)神經(jīng)元，通過植入電極，可以精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)到單個(gè)神經(jīng)元的放電活動(dòng)。這種方式的缺點(diǎn)是會(huì)對(duì)大腦造成一定損傷。

現(xiàn)實(shí)太“傷” 未來微“恐”

目前，大腦芯片必須使用的腦機(jī)接口存在著很多問題，首先植入大腦的芯片，十分容易造成人體感染；其次腦機(jī)接口需要采集神經(jīng)元發(fā)出的信號(hào)，這些信號(hào)極其微弱，假如電路中的噪音稍大，就會(huì)影響腦電信號(hào)的采集，我們還需要更緊密的電子電路技術(shù)；其次，在配合芯片功能的時(shí)候，其他的人工智能技術(shù)和醫(yī)療技術(shù)也有待進(jìn)一步發(fā)展?？傮w而言，大腦芯片腦機(jī)接口系統(tǒng)還缺乏安全、高效、成本又低的解決方案。

朝遠(yuǎn)望去，前面所提及的電影《升級(jí)》中，故事里本用來輔助人腦工作的芯片反客為主，控制了大腦，做了許多壞事兒。當(dāng)然，這一切距離我們?nèi)匀贿b遠(yuǎn)。（編輯/侯幫虎）