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有人剖開了自己的頭顱,腦機介面背後的真相

《黑鏡》第四季里,用整整一季講述了一家名為TCKR的企業,這家企業的主職是做神經科學研究,研發出了一系列奇異產品,其中大部分基於意識的讀取、儲存、上下載甚至複製。

隨著劇中技術的發展,提取意識的技術也在逐漸提升。一開始是在耳後植入,插入後不可逆向取出。

到後來是用一根極細的針管,從太陽穴進行注射式的植入。

最後則發展為一個小小的紐扣,貼在太陽穴上就能對人腦進行刺激,創造感知、描繪出虛擬世界。

《黑鏡》中描繪的世界,稱得上是對於腦機介面這一技術的完美想像——簡單易行、隨取隨用、安全無創,讓人永生甚至擁有無數次生命,用這些意識體會到無限可能。

可現實中的腦機介面技術,遠遠沒有這麼美好,這項技術是危險甚至殘忍的。

腦機介面有多強大?百萬與百億間的低效抗爭

腦機介面技術可以被粗略的分為兩部分,一部分是通過對神經的刺激,讓人獲知感受,另一部分則是通過對神經元運動的讀取,把人的意識讀取、記錄甚至抽取出來。

這兩部分技術的用途,也並不是科幻電視劇中的使人永生或進行腦補遊戲,而是更實際一些,比如刺激腦部神經,讓盲人、聾人能感受到聲音和視覺信號。以及讀取腦部神經的運動,幫助漸凍症患者、阿爾茲海默患者、中風患者過上正常人的生活。

可現實遠沒有想像中那麼美好。

要知道人腦的運動是非常複雜的,整個大腦有850億個神經元,我們要如何得知他們都是如何運動的呢?

對大腦進行核磁共振記錄、在頭皮貼上電極收集腦電運動,這些採集方式雖然實行起來方便、對使用對象的傷害較少,但效果甚微。僅僅能監測到幾萬到幾百萬個神經元的運動表現,同時對於運動表現記錄的精細程度也很低。

這樣就意味著,整個腦機介面的研究是非常之低效的。舉個例子,如果我們想通過腦機介面對人腦神經元進行刺激,讓人產生痛感,前提就要知道哪些神經元、進行了怎樣的運動才會產生痛感。

以目前我們對大腦和意識的了解,腦機介面最多只能做到捕捉信號,讓癱瘓患者移動機械手臂喂自己喝一杯水。而且就這一個簡單的動作還需要大量的練習,很難達到人們想像中操控自如的狀態。更別提科幻電影中通過腦機介面讓人活在幻想世界了。

腦機介面研究有多殘酷?這位「科學怪人」為自己開顱

那是否擁有更高效的腦機介面方式呢?

顯然是有的,和《黑鏡》中一樣,高效的讀取人腦神經元的方式是將設備植入的人腦中,甚至是植入物越多、植入的越深越好。比如將電極植入到大腦皮層下方,效果就會比將電極植入到大腦白質中差一些。

這就意味著,科學家想要對腦機介面進行研究,就需要將電極插入人類最精細的器官之中,一個不小心,實驗對象就可能面對著死亡、癱瘓的風險。

用人類做實驗風險極高、費用昂貴,那麼是不是可以用普遍的動物實驗來替代呢?可惜的是,由於腦機介面研究涉及的並非簡單的生理反應,而是意識,即使用猴子來進行實驗也並不意味著可以作為適用於人類的樣本。

這個問題並非在最近幾年才出現,而是從八九十年代困擾我們至今。問題嚴重到什麼份上呢?這麼說吧,有一位科學家為了做實驗,生生把自己的給開顱了。

這位科學家名為Phil Kennedy,他是一位資深的神經科學家,研究出了一種名為親神經電極的技術,這種技術可以讓電極長時間植入人腦,讓腦機介面有可能從實驗投入實際使用。

在1998年,Phil找到了一位合適的實驗對象,通過植入電極,實現了讓這位曾經是植物人的癱瘓患者可以用意識打字——。這次實驗讓Phil一炮而紅,也通過實驗對象腦中植入的電極獲得了大量的數據。

但Phil想要研究的不僅僅是人類意識如何想像字母,還有人類如何動用發聲器官。此後他又做了數次實驗,結果都以失敗告終,實驗對象或者是傷口不能癒合、或者是很快就離開人世(這些實驗對象大多數為癱瘓患者,本身健康狀況就不好)。就連曾經成功的實驗對象,也因為腦部腫瘤去世。而這位實驗對象患腦部腫瘤,是否與Phil的實驗有關係,也有很大爭議。

最終的結果就是,頻頻失敗導致Phil失去了外部資助。在美國,科研事業商業化成分較重,有資助才意味著有實驗室、有實驗人員,陷入破產的科學家失去了這一切,也失去了做手術的資格。這就意味著,他無法進行在人類身上進行實驗了。

Phil做了一個讓世界都震驚的選擇,他自費尋找了醫生,在自己的大腦中植入了電極。作為一個健康的人,在植入電極之後,他因為顱壓升高甚至還陷入了一下段時間的癱瘓。

但手術結果讓他欣喜若狂,在自己身上進行了多次試驗,記錄下了無數寶貴的數據。並且Phil把這些數據公布出來,把實驗結果共享給了世界,希望藉此可以推動相關研究,更好治癒癱瘓患者。

不過Phil依然遇到了在前幾位實驗對象身上同樣的問題,切口遲遲不能癒合。最後他只好又自費取出電極,結果因為部分設備植入的太深無法取出。Phil終生要以「機械人」的形態生存。而發生這一切時,Phil已經是一個將近70歲的老人了。

可能你們會認為這件事發生在十幾年前,但實際上Phil在自己身上做實驗的時候是在2014年,也就是4年之前。

看到這裡,是不是對馬斯克的腦機介面計劃Neuralink失去了希望?Neuralink想要在人腦中植入蕾絲般纖細的電極,用來上傳下載人腦意識。可在四年前,在大腦中插滿電極也只能讀取到一些單詞短語的意識反應,僅僅四年之後,技術真的能得到這麼多進步嗎?

我們唯一知道的是,科幻作品中總是描繪大企業在利益的驅動下,用信息不對等誘騙平民,讓他們成為技術的試驗品並且毀掉他們的人生。可實際情況往往是,科學家用盡了自己的人生甚至健康,只為讓科技幫助更多的人。

這就是科技的殘酷之處,在大眾得到到甜頭之前,卻有人早已嘗盡了苦果。


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