第15章 腦機連接(第3/5頁)

同樣,人類的聽力只局限於非常低頻的波段。借助合適的麥克風,人工耳蝸可以讓普通人聽到蝙蝠的定位回聲。就像夜視一樣,這樣的技術需要合適的傳感器,才能讓我們的感官更靈敏。有研究稱,相較於人,狗的視覺和嗅覺更加緊密地聯系在一起,所以狗可以用嗅覺導航。就像光和眼睛自然而然地聯系在一起,我們可以用電子耳朵“看到”聲音,或者用電子鼻子“看到”氣味。感官神經假體完全有可能讓攜帶者與環境的互動交流比普通人更加豐富。

同理,我們默認感官輸入的位置一定和感官接收的位置(我們的大腦)在一起。但是,現代的電子交流並沒有這個限制。感官輸入可以產生在戰場的坦克裏,或者地球的另一邊,甚至是火星表面的遙控探測器上。(火星探測器的唯一問題是時滯。光是傳遞信號的最快方式,但也需要4分鐘才能從火星傳播到地球,地球上的反饋信息最快也需要4分鐘才能傳播到火星上,所以火星探測器需要較長的時間才能對某個問題有反應。)而且,進入腦中的信號甚至不需要感官輸入。

通常情況下,通過看電影獲得的體驗和真實體驗相比還是很有限的。然而,使用直連大腦設備的用戶體驗到的電影場景則和真實世界沒什麽區別。不僅如此,這些用戶“看到”的圖像在真實世界中甚至不一定存在,它們可以是電子遊戲中的虛擬場景,或者是基於互聯網的虛幻宇宙。只要圖像的質量較高,特別是不需要手術和電極的人機交互系統可行,這項技術就絕對可以改變我們和真實世界以及虛擬世界的互動方式,從而拉近我們的世界和《黑客帝國》中的世界的距離。

2006年,兩篇發表於《自然》雜志的論文提到了神經假體,這給那些神經系統受損的人與外在環境的互動帶來了希望。在文章開頭,約翰·多諾霍和他在布朗大學的同事們,描述了如何在負責運動的大腦區域——初級運動皮層的中央前回區排列96個電極。實驗對象馬特·內格爾的脊椎在一次事故中完全受損,導致他的四肢癱瘓。

雖然事故發生於做實驗的3年前,但他仍可以通過“想象”手的移動在電極中產生信號,移動屏幕上的光標,打開模擬的電子郵件,以及操控類似電視的電子設備。他可以邊說話邊“想象”,就像正常人邊說話邊幹活那樣。他還可以用機械手臂完成簡單的動作。

想象中,對機械手臂進行精細操作將需要大量的訓練(好萊塢電影肯定會如此描繪,還可能會用蒙太奇的剪輯手法,並配上非常戲劇化的背景音樂)。但在現實中,科研人員驚喜地發現,內格爾迅速學會了如何操縱機械手臂。他在幾分鐘內就可以用想象中的手移動屏幕上的光標;在沒有更多訓練的情況下,他還迅速完成了一系列其他標志實驗成功的動作。

雖然上述實驗是在布朗大學裏進行的,但它是該實驗室與賽博動力學公司(Cyberkinetics)合作完成的,該公司以“大腦之門”為名注冊了這項技術,預示著這項技術未來的商業潛力。如果實驗室使用的是非侵入性連接,不需要植入電極,就更好了。這類電極應該不能終生使用,也伴隨著感染等其他危險,所以最佳的情況是內置裝置被可穿戴裝置替代。另外,有證據顯示,由電極記錄的神經信號會隨著時間的流逝而減弱,不同的個體對電極裝置的運用能力也不同(這也許是由於電極排列的微小不同導致的)。

2006年,第二篇發表於《自然》的論文則在用思維移動機械手臂的基礎上更進一步,展示了如何用意識直接完成某項任務。斯坦福大學的克裏希納·謝諾伊用一系列置於猴子腦中的電極更精確地捕捉到了它的行動意圖。這個實驗擴展了大腦和行為之間的聯系。研究者稱,如果把這個系統置於人類大腦中,它的準確性和實效性可以實現每分鐘打出15個英文單詞。

“大腦之門”技術可以實現人對機械手臂的操控,比如移動屏幕上的光標,但如果用來打字就太慢了;第二篇文章中的技術則可以利用意識直接在屏幕上打出文字,而不是用機械手臂逐個地敲擊鍵盤。

這些實驗只是朝著由大腦直接操縱機械手臂目標邁出的第一步,真正實現用機械手臂替代物理手臂還需要合適的反饋。我們不僅要有能力移動四肢,還得知道四肢在哪兒。雖然這個能力的重要性好像並不那麽明顯,但這是安裝機械手臂的前提。我們先要知道四肢在哪裏,才能對其進行精細操控。這個功能讓我們可以閉著眼睛摸到鼻子,或者不用盯著手和腿看就能讓它們下意識地運動。有幾個實驗室正在試圖完成這個反饋系統,直接向神經系統輸入手或腿的信息。