大脑植入芯片后,瘫痪男孩重玩吉他。
神经形态芯片犹如人工大脑
想象一下,在大脑中植入一个芯片会给你的生活带来哪些改变?比如把装有各科课本的芯片储存在大脑,考试就能顺利通过,激活瘫痪的身体,帮助有行动障碍的人重获独立生活的能力,当然也可能会像电影《黑客帝国》那样,思维和行动都可以被电脑网络所控制。不论你能否接受在大脑中塞进一块塑料芯片的想法,这已经在我们这个世界发生。
本报记者任志方
增强感知能力
激活瘫痪肢体
在人类的大脑中植入芯片,让他们更聪明,这看起来似乎有点遥远。不过在硅谷,已经有企业开始动手了。一家名叫Kernel的公司,正在开发一款可以植入大脑的芯片,用来增强人类的智力、记忆力及其它认知能力。
这家企业的创办者布莱恩约翰逊希望能找到一种方法增强人的大脑,让它可以与机器相提并论。他认为随着人工智能的发展,身体和大脑的退化会越来越明显,人类如果要继续站在前沿,就必须面对这个问题。
Kernel的目标很实际,它要增强人的感知能力。该公司正在开发一款可以植入大脑的芯片,芯片能够帮助一些神经受到伤害的人,比如患上阿尔茨海默病和脑震荡的人。
这种植入式设备可以模拟人脑细胞彼此沟通的方式。例如,当你与人谈话时,健康的大脑会发射一系列电信号,将对话从短期记忆转化为长期记忆。信号的编码因人而异,十分独特,和软件指令有点相似。如果患上脑疾病,大脑就会忽视这些信号编码。而植入芯片可以增强脑细胞的通信,因为它可以预测健康编码,然后按健康模式发送信号。
同样是在大脑中植入芯片,俄亥俄州立大学的研究计划将目标放在了肢体瘫痪者身上,这项技术绕开脊髓损伤、直接将思维意识传递到手部肌肉。相关研究已发表在科学杂志《自然》上。
五年前一位名叫伊恩伯克哈特的大学新生因为一起事故,双手和双腿永远失去了知觉。在他瘫痪后的第三年,医生们在伯克哈特的大脑中植入了一枚芯片,这枚芯片有96根细丝一样的“微电极”,用于记录个人神经的刺激放电,通过线缆与手臂上刺激肌肉运动的袖套连接。它的工作原理是:伯克哈特的大脑发出指令,芯片读取指令后,交由外部的计算机解读,计算机会精确地刺激伯克哈特的手部肌肉,让他的手完成动作。在实验室经过一年的锻炼,伯克哈特已经能够拿起瓶子,把瓶子里的液体倒入罐子里,然后拿起吸管进行搅拌。
国内许多研究组实验室也完成了对瘫痪者用意念控制假肢的想法。早在2012年,浙江大学研究组的科学家在猴子大脑运动皮层植入芯片,通过大脑信号“遥控”机械手做出手势,使其做出抓、握、捏等较精细的手势。
进入大脑内部
监测健康数据
除了帮助人类增强感知能力,大脑芯片移植还可以用于临床,监测体温和颅内压力。美国华盛顿大学与美国伊利诺伊大学香槟分校的科学家们研发出了一种可植入小鼠大脑内部的新型硅芯片。它的特色在于,当研究人员不需要时,硅芯片能自行溶解于小鼠脑内,不需再通过手术摘除,十分便利。
这种芯片也被称作“无痕硅片”,本质上是一种无线大脑传感器,它消除了传统监测的有线接口,也不需要事后手术摘除。实验中,研究人员首先将它放置在小鼠头骨顶部的皮肤下,之后,芯片会将小鼠的体温和颅内压力等数据无线传输到电脑。实验结果表明,这些传输数据与在体外的传统监测所得数据结果一致,这意味着,终有一天,无痕硅片将会淘汰掉那些给病人带来病毒感染、流血或大面积过敏的庞大医用外部监测设备。
大脑移植芯片的前景如此吸引人,甚至引起了一些政客的注意。在本届美国大选中,美国超人主义政党创始人、第三方候选人伊斯特凡提出,可以使用技术增强人类身体能力,因为人类很快将与人工智能矩阵相连,这个矩阵可插入人类大脑,与网络和社交媒体直接相连。是不是听上去很像《黑客帝国》里的情景?
这个政客的关键主张是,美国所有孩子都应植入GPS芯片。他甚至扯上了一名在佛罗里达州迪士尼乐园被鳄鱼残害的2岁儿童。理由是如果遇害儿童体内植入了芯片,就可以通过智能手机找到他,从而拯救他。
头脑中的信息
会不会被偷走
不过,话说回来,大脑究竟是如何操纵人类行为的?这对我们来说目前还是一个完全的黑箱:研究人员能看到的只是运算结果,却不知道箱子里面到底是怎么运作的。研究者能做到的是在进行了足够多的尝试后,从杂乱无章的观察结果中摸索出一些规律。
所以,现在往大脑里面加载一块特殊的芯片是有风险的,同时也面临着对大脑许多未知功能的挑战。即使有一天,科学家将大脑成功植入芯片装置,隐私问题也是重中之重。一旦植入的芯片被入侵,那么储存在我们头脑中的信息会不会被偷走?
此外,由于涉及对自己身体的改造,多数人都对这种新技术有抵触情绪。一项来自美国的调查结果显示,对于前沿性的科学技术,比如大脑芯片植入物,大部分人的担心大于热情。
华盛顿皮尤研究中心调查了4700多名美国成年人对基因编辑、大脑芯片植入和人造血液技术的看法。调查显示,对这些技术表达“很担忧”、“有点儿担忧”或“感到困扰”的被调查者分别占总数的68%、69%和63%。
大约三分之一的人表示,这些技术从道德上来讲是不能够接受的,大约70%的人群都关心这些技术所带来的提升会增加社会的分裂,比如,仅仅一些富裕的人群才能够负担得起使用这些新技术的费用。不过,许多美国人认为50年后这些技术将会变得很常见。比如,54%的被调查者认为移植大脑芯片到2066年将成为常规。
尽管这种技术趋势难以阻挡,但是我们还是应该反思,人类大脑拥有无限潜力,对正常人来说,还没完全释放这样的潜力之前就考虑植入芯片,这是不是多此一举?
