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認(rèn)知革命以來，雖然敏捷不如捷豹、力量不及水牛，人類卻一步步攀爬到食物鏈的頂峰，而這一切靠的正是我們的大腦。長期以來，我們癡迷于超級大腦的神話–普通人僅僅開發(fā)了大腦10%左右，大腦的絕大區(qū)域仍然處于沉睡的狀態(tài)。我們能不能借助更好的工具或藥物來「喚醒」沉睡的大腦?我們能不能像黑客更改電腦程序一樣來「更改」我們大腦的性能?大腦黑客(brain hacking)技術(shù)到底是釋放大腦全部勢能的鑰匙，還是一場商業(yè)公司利用人類追求「超級大腦」美夢的營銷騙局? Kernel公司，坐落在硅谷，和硅谷里關(guān)注人工智能的公司不一樣，Kernel關(guān)注人的智能。今年8月份，Kernel宣布了一項宏偉的計劃：要在人腦中植入一個微型芯片，幫助神經(jīng)損傷的患者，比如說中風(fēng)患者、阿爾茲海默氏病、腦震蕩患者來提高他們的記憶力。Kernel稱其為神經(jīng)假體，希望它能長期提高人們的智力、記憶力和認(rèn)知能力。
大腦的海馬體是負(fù)責(zé)記憶、存儲信息的關(guān)鍵區(qū)域 南加州大學(xué)神經(jīng)工程研究中心主任Ted Berger的研究成果，是Kernel的神經(jīng)假體的理論依據(jù)。Berger研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)人們接觸一項新事物時，海馬體的電極會記錄來自特定神經(jīng)元的電信號。Berger研究在短期記憶轉(zhuǎn)為長期記憶的過程中，大腦的電信號是如何起作用的。對于那些因為神經(jīng)損傷而難以在自己身上形成持久記憶的人來說，神經(jīng)假體試圖復(fù)制健康大腦細(xì)胞相互通信的方式，幫助他們形成長期記憶。
植入神經(jīng)假體可以幫助患有神經(jīng)損傷的患者形成長期記憶，Berger的實驗室建立了一個數(shù)學(xué)模型–采取任何輸入(學(xué)習(xí))信號，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出(記憶)信號。 首先，我們要找到那些影響記憶的信號，利用植入的神經(jīng)假體來增強它們，然后把這些信號重新輸回大腦， Berger說，「這項研究已經(jīng)在小鼠和靈長類動物進(jìn)行了實驗，現(xiàn)在我們正在進(jìn)行人體實驗，并且初步取得了良好效果。我們的神經(jīng)假體正在朝著商業(yè)化的目標(biāo)出發(fā)?！?/p> 神經(jīng)假體想要實現(xiàn)商業(yè)化，可有不少的攔路虎。首先，人類形成記憶的電信號是相同的嗎?如果有兩個人記憶一樣的單詞，那么他們產(chǎn)生的電信號是相同的，還是會使用不同的信號模式來進(jìn)行記憶?Berger的研究表明：在小鼠實驗中，研究者們的確發(fā)現(xiàn)了重要的通用信號，但是在靈長類動物的實驗中卻沒有發(fā)現(xiàn)。并且，小鼠只有2億的神經(jīng)元，而人類卻擁有860億的神經(jīng)元。此外，Berger認(rèn)為，即使人類的大腦中有形成記憶的通用信號，但以現(xiàn)在的檢測手段也很難發(fā)現(xiàn)。 往大腦里植入微型設(shè)備來提高記憶，嗯，這聽起來有點疼。如果有一種無創(chuàng)的、在家就能使用、刺激大腦特定區(qū)域就能提高智力、記憶力、認(rèn)知能力甚至運動能力的設(shè)備，你會不會嘗試? 看到這這，恐怕不少人已經(jīng)心動了。而這也是tDCS這兩年格外火爆的原因。
在Youtube上可以看到許多科技愛好者自己DIY tDCS設(shè)備的視頻 經(jīng)顱直接電流刺激，tDCS(transcranial direct current stimulation)，原理是利用直流電對大腦特定區(qū)域進(jìn)行電刺激，以提高大腦的學(xué)習(xí)能力、記憶力和運動能力，甚至用于治療癲癇、抑郁癥和慢性疼痛等疾病。雖然tDCS并不是無創(chuàng)腦刺激的唯一方法，但是它是最簡單的：電線+幾根電阻+一些穩(wěn)流器+一個9V電池就能讓普通人在家DIY的「大腦黑客技術(shù)」。簡單的操作方法和神奇的效果吸引了不少這方面的技術(shù)愛好者、黑客。這聽起來很cool，關(guān)鍵是，它真的有效嗎?安不安全? Christopher Zobrist，越南人，37歲。因為生下來就有視覺神經(jīng)的遺傳性疾病，他能看到的東西越來越少，更悲慘的是，這種遺傳性疾病無藥可救。偶然的一次，Zobrist了解到德國的實驗室利用交流電的經(jīng)顱刺激幫助一些青光眼患者部分恢復(fù)了他們的視力。盡管這個方法并不匹配他的病情，Zobrist決定嘗試結(jié)合tDCS和一款視力訓(xùn)練APP來恢復(fù)自己的視力。他說他很快就注意到他的遠(yuǎn)距視覺和對比度得到了明顯的改善，六個月后，我可以看到迎面而來車輛的距離是原來的2到3倍。當(dāng)我穿過繁忙的街道時，這對我?guī)椭浅４螅?Zobrist說道。 電極放置的位置是影響tDCS效果的決定性因素，除此之外，電流振幅，刺激持續(xù)時間，個體差異都成為影響因素。目前，DIY的tDCS設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)一些副作用：頭痛、惡心、使用后失眠、出現(xiàn)暫時性的視覺效果和輕度皮膚灼傷等。雖然目前還沒有出現(xiàn)因為DIY tDCS設(shè)備導(dǎo)致癲癇發(fā)作、嚴(yán)重受傷或死亡的報道，但是這并不意味著DIY的tDCS是沒有風(fēng)險的。DIY用戶可能將電極的方向搞錯，從而錯誤地刺激他們大腦，有可能損害大腦的機能。如果說tDCS的效果可以持續(xù)好幾個星期，那么它的副作用也可以持續(xù)很久。許多神經(jīng)科學(xué)家擔(dān)心兒童或青少年使用tDCS設(shè)備會影響他們的神經(jīng)發(fā)育。 至于tDCS是否有效果，設(shè)備廠商和科學(xué)家各執(zhí)一詞。
Thync的設(shè)備 Thync公司利用tDCS推出了一款口袋大小的可穿戴設(shè)備，它號稱借助超聲波和微小電流能夠改變?nèi)藗兊男那闋顟B(tài)。這款可穿戴設(shè)備有兩種模式「Energy」和「Calm」，通過手機APP的控制，你可以選擇腦部刺激的類型和強度。比如說，在比賽前，你可選擇「Energy」來提高自己的專注力;在臨睡前，「Calm」模式會讓你更快地入睡。Thync的設(shè)備主要面向因為健康原因和宗教原因不能接觸酒、咖啡因的人群。
Halo Sport 另一外家公司Halo Neuroscience則推出了一款頭戴式設(shè)備Halo Sport，這個設(shè)備主要運用了tDCS(transcranial direct current stimulation)技術(shù)。在運動員熱身或訓(xùn)練的時候，帶上Halo Sport頭戴式耳機，耳機頂部內(nèi)置了能夠產(chǎn)生1.5-2毫安的小電流的電極，這些小電流會刺激大腦的運動皮層，使大腦運動區(qū)域的神經(jīng)元更加活躍，而這些神經(jīng)元與肌肉緊緊聯(lián)系。 理論上來說，在運動員訓(xùn)練的時候沿著神經(jīng)回路重復(fù)地輸送微電流信號，這樣電流信號會變得輕車熟路，下一次能更容易地通過神經(jīng)回路。好處就是：即使下次不用Halo Sport設(shè)備，運動員的表現(xiàn)也會更出色。在剛剛結(jié)束的里約奧運會上，不少運動員使用了Halo Sport這項設(shè)備。 雖然市面上tDCS設(shè)備賣的熱火朝天，但許多神經(jīng)科學(xué)家對tDCS的效果相當(dāng)懷疑，并認(rèn)為那只是商家的營銷伎倆。 澳大利亞墨爾本大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Jared Horvath在定量研究中沒有發(fā)現(xiàn)tDCS可以對健康人群的大腦產(chǎn)生任何認(rèn)知方面的提升。 2013年，牛津大學(xué)實驗心理系的兩名教授Teresa Iuculano和Roi Cohen Kadosh對tDCS的效果進(jìn)行了一次實驗。他們創(chuàng)造了一種新的符號系統(tǒng)，將志愿者分成三個小組。前兩個小組都使用tDCS設(shè)備，但是兩個小組刺激大腦的不同區(qū)域。第三組使用沒有效果的tDCS設(shè)備作為控制組。一周后，研究人員對三個組都進(jìn)行了測試，檢測他們是否學(xué)會了新的符號系統(tǒng)，以及是否能在實踐運用。對比控制組，第一組在學(xué)習(xí)能力上有明顯的提高，卻在應(yīng)用能力上有所下降。而第二組與第一組的情況恰恰相反。這表明，我們的大腦具有相當(dāng)好的平衡性–通過人為刺激大腦的一個區(qū)域，該區(qū)域性能得到提升，那么在另一區(qū)域的能力會有所下降。 「我們無法確定任何人工刺激的長期效果是怎么樣?我們的大腦能夠承受人為提高的能力嗎?我們的大腦已經(jīng)進(jìn)化了數(shù)百萬年，可能已經(jīng)處于最佳的神經(jīng)平衡狀態(tài)，任何試圖改變的刺激最終只能傷害而不是增強大腦功能」，Martin Dresler說，他是一位研究認(rèn)知增強的德國神經(jīng)學(xué)家。 本文由大比特資訊收集整理(www.) |
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