——科學(xué)如何劫持我們與機器進行通訊的思想

作為我們整個身體的控制中心，大腦決定著身體的各個方面以及我們的智力。從簡單的移動肢體到復(fù)雜的思維并定義我們的個性，數(shù)百萬個導(dǎo)電神經(jīng)元充當(dāng)微觀信使，在身體周圍發(fā)送指令。但是，如果科學(xué)能夠劫持這些消息并開始發(fā)送自己的消息呢？

從理論上講，通過重定向一些電信號并通過技術(shù)發(fā)送它們，科學(xué)家們可以利用腦力來控制機器。通過創(chuàng)建腦機接口（BCO），已經(jīng)實現(xiàn)了這種入侵大腦的技術(shù)。BCI通常分為三類，它促進了大腦與機器之間的通信。

創(chuàng)建BCI的第一種方法涉及使用侵入性措施。這是將電極通過外科手術(shù)植入大腦皮層中的位置，然后監(jiān)視大腦中數(shù)十億個神經(jīng)元的活動-精確到860億左右。

然后，收集的電氣數(shù)據(jù)可以通過傳感器傳輸，并通過鏈接的機器觸發(fā)響應(yīng)。但是，這種方法很危險，并且可能會產(chǎn)生一些副作用。

拋開高科技頭飾的手術(shù)刀已經(jīng)使波浪成為一種機械地解釋大腦信號的非侵入性方式。被稱為腦電圖以繪制大腦活動的圖，將光頭帽戴在頭上，頭上散布著電極。每個人都監(jiān)視大腦神經(jīng)元之間電壓的變化。然而;使用腦電圖具有一定的難度。與更具侵入性的措施不同，腦電圖必須在顱骨下方拾取信號，這可能會充當(dāng)電屏障。EEP幾乎就像透過毛玻璃查看時一樣，可以看到另一面，但是圖像不夠清晰，無法準(zhǔn)確地分辨出圖像是什么。這就是大多數(shù)EEG正在運行的方式-它們能夠區(qū)分大腦活動和神經(jīng)元興奮的位置，但是很難完全解釋它。

在侵入性和非侵入性方法之間妥協(xié)的同時，半侵入性方法也被用于對抗脊髓損傷患者的麻痹作用。被稱為腦電描記術(shù)（ECoG）的電極網(wǎng)格放置在大腦表面的顱骨下方，患者頭部外部連接。這使科學(xué)家可以直接與電極網(wǎng)格連接，并依靠實時提供的神經(jīng)學(xué)信息。

以這種方式劫持大腦以創(chuàng)建這些腦機接口并不是一個新概念，自1970年代以來在加利福尼亞大學(xué)一直在發(fā)展。早期使用這項新興技術(shù)的嘗試集中在其醫(yī)療功能上，尤其是神經(jīng)假體的創(chuàng)造。在這項技術(shù)的構(gòu)想期間（乃至至今），假肢完全無法復(fù)制失去或癱瘓的肢體的能力受到限制。但是，請想象是否有一種方法可以替換或修復(fù)大腦與身體受損部位之間的連接。這是神經(jīng)修復(fù)術(shù)可以通過BCI徹底改變康復(fù)的地方。作為醫(yī)學(xué)工程的一個分支，它還處于起步階段，如今的技術(shù)已經(jīng)看到了一些首創(chuàng)的神經(jīng)假體投入使用。使用植入的電極，科學(xué)家已經(jīng)能夠收集與身體特定動作（例如舉起手臂）相關(guān)的神經(jīng)活動。這些收集的信息是神經(jīng)之間的電發(fā)射方式，向大腦和從大腦發(fā)送信號。使用BCI，然后將這些模式解碼并轉(zhuǎn)換為電信號，以命令人工肢體。如果患者缺少肢體，則BCI只需完成從大腦到現(xiàn)在機械肢體的通信即可。

類似的方法可以應(yīng)用于肢體癱瘓的人。作為繞大腦與身體之間的生物橋梁而開發(fā)的神經(jīng)旁路技術(shù)，目前正在研究中，它通過電纜將數(shù)字形式的大腦命令通過電纜發(fā)送到皮膚上的傳感器。反過來，電信號到達目的地，傳遞信息以移動。盡管現(xiàn)有技術(shù)仍是原始技術(shù)，但迄今為止已取得了一些重大成果，并為神經(jīng)假體和癱瘓患者的治療提供了廣闊的前景。

假肢的創(chuàng)造并非BCls可以促進醫(yī)學(xué)進步的唯一途徑。借助胸罩在技術(shù)上見到出色治療效果的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域之一是那些患有神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄈ缗两鹕喜『桶d癇?。┑乃幬铩０d癇的主要癥狀是癲癇發(fā)作的發(fā)生。這些身體性抽搐是大腦神經(jīng)自然無法控制的電活動的結(jié)果。這些年來。科學(xué)家創(chuàng)造了一種稱為神經(jīng)刺激器的裝置，以充當(dāng)這些不守規(guī)矩的神經(jīng)元的理性聲音，并防止癲癇發(fā)作的發(fā)展。

首先使用無創(chuàng)BCI帽，外部電極能夠在癲癇發(fā)作之前定位神經(jīng)元興奮的位置，就像大腦GPS一樣。確定最終目的地后，將采取侵入性措施將小電極放置在該部位。這些電極通過細小的導(dǎo)電電纜連接到小型刺激器上，該刺激器可以放置在顱骨頂部，頭皮下方或向下延伸至胸部。持續(xù)監(jiān)視該區(qū)域的活動，神經(jīng)刺激器將檢測神經(jīng)元活動何時開始顯示癲癇發(fā)作的跡象，并沿著電纜并通過電極向神經(jīng)元傳遞其自身的電脈沖。因此，這調(diào)節(jié)了活動并防止了癲癇發(fā)作的發(fā)生。神經(jīng)刺激器的工作方式與傳統(tǒng)心臟起搏器類似，僅適用于大腦。

研究人員還創(chuàng)造了可穿戴設(shè)備來治療類似的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，甚至試圖解決肥胖癥，這通常被稱為電療法藥物。作為生物信使，大腦中發(fā)射的數(shù)十億個神經(jīng)元中的每一個都會向身體其余器官和組織發(fā)出指令。通過人為地刺激大腦的各個部分，可穿戴的技術(shù)開發(fā)人員（例如Modius）已經(jīng)開發(fā)出了時尚的EEG頭戴設(shè)備，以誘使大腦通過觸摸按鈕來創(chuàng)建指令。對于Modius頭戴式耳機，電極放置在耳朵后面，并且在激活后，頭戴式耳機將通過皮膚向前庭神經(jīng)發(fā)出微弱的電脈沖。一旦受到人為刺激，該神經(jīng)又會刺激大腦的下丘腦區(qū)域。下丘腦在人體中起多種作用，同時也會影響我們的新陳代謝速度。通過發(fā)送電子“假新聞”，Modius耳機聲稱可以持續(xù)刺激下丘腦，增加新陳代謝，從而減少體內(nèi)脂肪。盡管BCI正在徹底改變我們了解大腦工作方式的方式，但仍在開發(fā)設(shè)備來擴展我們在多個行業(yè)的能力。在某些時候，無論是兒童還是成人，總是希望擁有我們最喜歡的超級英雄的力量。從飛行或立即隱身的能力來看，BCl正在打開一扇門來獲得一種這樣的力量：用我們的思想移動事物的能力。借助EEG技術(shù)，多家硅谷初創(chuàng)企業(yè)開始對技術(shù)遠程運動的可能性有所了解。

EMOTIV是商業(yè)腦電圖領(lǐng)域的佼佼者，這家總部位于舊金山的公司開發(fā)了可穿戴式耳機，以發(fā)揮您的智力。例如，EMOTIV的耳機只有幾個傳感器，要求用戶首先想像要移動球。這樣做時，電極會記錄大腦中神經(jīng)元活動的模式。使用參考圖案，當(dāng)再次激活相同的圖案時，隨附的軟件將驅(qū)動遠程球，使您只需考慮移動球，球就會開始滾動?，F(xiàn)在，這個簡單而有效的概念使開發(fā)更復(fù)雜的腦電驅(qū)動技術(shù)系統(tǒng)成為可能。

美國已經(jīng)注意到其未來的戰(zhàn)斗潛力。美國國防高級研究計劃局已經(jīng)投資了幾個研究項目，這些研究項目致力于開發(fā)用于醫(yī)療用途的BCI。但是，該技術(shù)也為諸如無人機之類的受精神控制的軍事裝備鋪平了道路。據(jù)報道，DARPA在2017年對該技術(shù)進行了測試，據(jù)報道，它使用BCI技術(shù)成功地在無人機飛行中進行了模擬-想想左邊了，無人機也將效仿。在許多Kickstarter競選活動中都可以看到這種由腦力驅(qū)動的無人機的概念，但到目前為止，這些無人機取得的成功有限。

社交媒體巨頭Facebook也在努力利用我們的大腦進一步擴展社交媒體的能力。在線共享我們的想法和感受已迅速成為當(dāng)今社交媒體驅(qū)動的社會的常態(tài)，但是如果可以在不費吹灰之力的情況下將這些想法輸入并發(fā)送到我們的Facebook訂閱源，該怎么辦？馬克·扎克伯格（Mark Zuckerberg）和他的研發(fā)團隊于2017年宣布將其作為Facebook的未來目標(biāo)之一，正在開發(fā)一種BCI技術(shù)，該技術(shù)使人們能夠以每分鐘100個字的速度打字，比傳統(tǒng)的屏幕敲擊速度快五倍。最初旨在幫助癱瘓的用戶訪問在線平臺，其目標(biāo)是使所有人都能使用該技術(shù)。

扎克伯格并不認為快速打字是Facebook在大腦技術(shù)上的未來-他還想在不斷增長的虛擬現(xiàn)實世界中競爭。通過虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實進行沉浸式娛樂正迅速成為新的規(guī)范，并在今年早些時候向哈佛學(xué)生發(fā)表演講中。扎克伯格提出了這樣的想法，即他們的BCI技術(shù)有一天可以提供一種瀏覽社交媒體的方式。Facebook（乃至任何商業(yè)冒險進入BCI）的主要障礙之一是電子訪問人腦的倫理意義。從智能手機GPS到有針對性的廣告，在不斷受到技術(shù)監(jiān)控的世界中，BCI技術(shù)帶來了對隱私的新關(guān)注。盡管神經(jīng)科學(xué)家普遍認為，監(jiān)視人們思想的技術(shù)遙不可及，但BCI技術(shù)的持續(xù)成功可能有一天使世界回想起《Minority Report》。