不能理解新世界咋辦？未來人腦或也能「硬體升級」

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作者｜孫文文

來源｜網易科技

微信公眾號ID｜Xtecher

6月10日消息,據華爾街日報報道，腦機介面（BCI）成為矽谷初創公司和美國國防部的科學家和工程師們熱衷的研究主題，這一技術的最終目標讓人腦像計算機一樣實現自由調試和升級。

埃米莉?柏格哈德（EMILY BORGHARD）在自己頭骨上植入了一台微電腦。她外表看上去與常人無異，左耳後面一塊小小的隆起暗示皮下植入的位置。

在植入手術之前，埃米莉每天都會經歷多達400多次癲癇發作產生的棘波。這種無法抗拒的異常神經活動讓她的童年變成了不堪回首的恐怖噩夢。她無法在無人陪伴的情況下開車、上課，獨處超過半小時都會有危險。「人們發現我躺在地上，或者神經恍惚地在大學城附近轉悠。」

2011年，時年19歲的埃米莉接受了耐藥性癲癇的根治性手術。外科醫生切開她的頭骨，植入一個小型獨立電腦，相當於在她的海馬區植入了一個Zippo打火機。微電腦通過一對細長的電極檢測腦內不規則的神經活動，並釋放相應的脈衝進行調節。艾米麗會兩天一次將植入物收集的信息傳輸到筆記本電腦，然後發給位於加州山景城的Neuropace公司。埃米莉所使用的「反應性神經刺激系統」（RNS）便是這家公司的產品。醫生根據傳回的數據，不斷評估和調整治療方案。

在植入晶元、手術和藥物的幫助下，埃米莉的癲癇發作降到每月2次。現年27歲的她在不久前拿到了社會工作專業的碩士學位，她希望未來有一天能夠在醫院從事病人權益工作。

幫助埃米莉重煥新生的是「神經技術」（Neurotechnology），一種神經學、神經外科學和智能硬體結合的新領域。今天，大多數神經技術公司專註於醫療應用，後者被認為是數十億美元的市場。全球已有超過10萬人接受深腦刺激植入療法，藉助植入物減少類似帕金森病的那種震顫。

初步研究表明，類似技術的靶向腦刺激可以幫助記憶喪失者找回記憶，這一應用有望為540萬美國老年痴呆症患者帶去福音。儘管研究公司眾多，但Neuropace的RNS系統是目前唯一獲得美國食品藥品監督管理局（FDA）批准的植入治療方案。RNS系統能夠感知神經活動並作出反應。該領域的其他公司――比如美敦力:（Medtronic）、波士頓科學（Boston Scientific）和史賽克（Stryker）――也都在開展相關研究。

除了穩妥的醫療用途，一些從業者還提出更激進的目標：通過人機結合實現健康人的認知增強。

神經技術領域的一個重量級參與者是Darpa，一個隸屬於美國國防部的研究機構。站在軍事和科學的交叉點，Darpa長期以來一直在推動科學家和工程師實現看似不可能的事情。幾十年前他們開發一個叫Arpanet的項目催生出後來的互聯網，GPS和自動駕駛領域也可見到Darpa的參與。Darpa醫學研究部門目前也在資助使用大腦植入物治療腦損傷和精神疾病的研究。

Darpa曾許諾出資6000萬美元打造「生物皮層直系交互界面」（direct cortical interface）。目前埃米莉使用的植入物只能與小部分神經元互動，而Darpa則是希望創建一個能同時連接多達100萬個神經元的神經介面。

這樣的人機介面將把人腦變成一個像電腦那樣可編程可調試的機器。以前通過藥物、培訓教育和心理治療才能實現的目標，未來可通過更直截了當的手段實現。好比科幻電影《黑客帝國》中描述的「矩陣」（The Matrix），下載一段代碼即完成新技能的學習。Darpa生物技術辦公室主任Justin Sanchez將這一過程比做軟體和硬體開發的『設計-建造-測試』周期――建立原型，衡量其在現實世界中的表現，並相應地進行調整――這是人類改進新技術的一貫方法。或許在神經技術的幫助下，未來我們能以同樣的方式升級自己的大腦。

Neuropace公司生產的這款微電腦能夠植入病人腦內，抑制癲癇發作

有矽谷鋼鐵俠之稱的明星企業家伊隆?馬斯克（Elon Musk）也為腦機介面的設想吸引，專門為此創建了Neuralink公司。Neuralink致力於實現一種被馬斯克稱為「神經知網」（neural lace）的技術――通過數十億微電極將大腦思想像數據一樣上傳和下載。馬斯克稱他期望實現無需言語而毫無壓力的人際交流，據說馬斯克已經在嘗試擺脫輸入法只用「心靈感應」發簡訊。Neuralink則拒絕就此對外界透露任何形式的信息。

企業家布萊恩?約翰遜（Bryan Johnson）在2013年以8億美元將他的創業項目賣給了PayPal，他在去年8月出資創立神經技術公司Kernel並擔任首席執行官至今。約翰遜將新項目稱為所有人類工作中最重要的事情，並堅信未來經由神經技術實現的認知增強將會為每一個領域帶來重大進步。

除了招兵買馬之外，外界對Neuralink和Kernel這些公司的研究進展知之甚少。賓夕法尼亞大學計算記憶實驗室負責人Michael Kahana表示無論在學術界還是商業界該領域都有大量的人才流動。斯坦福大學和加州理工的教授幫助矽谷成為世界創新中心，學術和商業的緊密結合讓許多遠期技術迅速商業化，神經技術正是此地培育出的最新產業之一。

在大腦中植入硬體首先需要解決如何在不損傷頭骨的情況下選定植入位置，這也是創業公司Longeviti Neuro Solutions建立的初衷。這家創企是由約翰霍普金斯醫院的整形外科醫生Chad Gordon和醫療設施行業資深人士Jesse Christopher聯合創立。Gordon醫生原先為那些因手術等原因造成頭骨缺失的病人開發填充假體，後來意識到這些假體上可以鑲嵌功能部件――比如藥物注射口或者電子部件――讓病人因禍得福。

一天早上，戈登博士在約翰霍普金斯醫院的意見會議室向記者展示了他們研發的顱骨板：一塊光滑、透明的矩形塑料板，具體形狀可根據用戶需求進行定製。塑料板的中央鏤空以容納硬體和為之供電的電池。

工作人員稱硬體開發和取放手術都不是問題，研究的難點在於目前人們對大腦工作機制的理解仍然十分有限。正如「神經技術」這一名字所暗示，「神經」比「技術」重要。

匹茲堡大學神經生物學教授同時也是腦機介面先驅的Andy Schwartz批評行業內不切實際的傲慢習氣，認為在商業化之前應該先把基礎科學做踏實。

只需要看一眼目前動物神經修復工作的水平，就大致可以想像腦機介面的科研之路還有多漫長了。瑞士聯邦理工學院曾做實驗，嘗試用腦晶元植物配合人工刺激器讓一隻癱瘓的猴子重新獲得行走能力，期望有朝一日相關研究能為癱瘓患者帶來福音。不過，實驗中的猴子最終只能算勉強恢復了行動能力，姿態像牽線木偶一樣僵硬笨拙。運動皮層的操作尚且如此，思想和語言層面的難度就可想而知了。

不過基礎科學的不足不會讓馬斯克退卻，這位可是要從地面交通倒火箭航空全方位革新人類社會的科技狂人。不過，矽谷「快速行動，打破陳規」的作風能否在神經科技領域奏效還有待觀察。

Kernel創始人定期組織知識分子、科學家以及創業者進行聚會，席間他常常被問到腦機介面的事。與會者已能接受這種技術逐漸變成現實，但對背後的倫理問題感到不安。一旦實現了認知增強，這種技術是為少數人壟斷還是開放使用造福全人類？政府會不會允許人民自行升級「民智」？企業和公司會不會將大腦升級作為員工福利，甚至更進一步，將之作為招聘門檻？這一前所未有的技術會加劇社會不公還是促成世界大同？創業熱潮的背後，人們需要慎之又慎。

約翰遜和神經學教授姆斯?喬丹諾（James Giordano）認為人們高估了自己對技術發展的掌控。「不管你喜歡與否，神經技術正在發生。天機已泄，魔盒已開。以為你能阻止它的想法不是天真就是愚蠢。」

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封面來源：網易科技 排版：陳光 校對：陳光

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