也 许 有 一 天 ， 我 能 读 懂 你 的 脑 电 波

一 起 来 到 脑 电 波 的 世 界 来 自 The Verge 的 记 者 最 近 跑 到 一 家 叫 Wadsworth Center 的 地 方 ， 体 验 了 一 把 用 脑 电 波 打 字 的 经 历 。 他 带 上 一 顶 类 似 泳 帽 的 帽 子 ， 盯 着 电 脑 屏 幕 上 的 字 母 ， 屏 幕 里 每 个 字 母 都 会 以 特 别 的 方 式 闪 现 。 当 他 聚 焦 在 一 个 字 母 的 时 候 ， 计 算 机 通 过 帽 子 里 的 胶 化 电 极 感 受 他 的 大 脑 活 动 ， 然 后 把 相 应 的 字 母 呈 现 出 来 。 这 样 他 就 可 以 通 过 脑 电 波 打 字 ， 虽 然 有 一 点 慢 ， 一 个 字 母 需 要 15 秒 来 完 成 。 脑 电 波 打 字 的 技 术 属 于 脑 机 接 口 （Brain-Machine Interface， 简 称 BMI） 的 范 畴 。 脑 机 接 口 是 指 生 物 体 （ 包 括 脑 细 胞 培 养 物 ） 的 大 脑 和 外 部 设 备 间 创 建 的 直 接 连 接 通 路 ， 大 脑 能 够 传 递 信 号 给 计 算 机 ， 反 过 来 计 算 机 也 能 够 传 递 信 号 给 大 脑 。 对 脑 机 接 口 的 研 究 已 经 持 续 了 30 多 年 ， 下 面 是 一 些 有 趣 的 研 究 进 展 。 光 标 - 恒 河 猴 来 自 布 朗 大 学 的 John Donoghue 用 猴 子 作 为 实 验 对 象 。Donoghue 小 组 训 练 了 一 批 猴 子 ， 让 它 们 学 会 把 屏 幕 上 的 光 标 移 动 到 指 定 位 置 。 然 后 ，Donoghue 小 组 将 电 极 植 入 恒 河 猴 的 大 脑 皮 层 ， 以 从 猴 子 的 大 脑 收 集 数 据 ， 并 转 化 成 电 脑 可 以 识 别 的 命 令 。 当 猴 子 观 看 屏 幕 的 时 候 ， 它 的 脑 电 波 能 通 过 电 脑 控 制 光 标 到 达 指 定 位 置 。 来 自 匹 兹 堡 大 学 的 Schwartz 小 组 也 用 恒 河 猴 做 实 验 ， 他 们 的 猴 子 通 过 脑 电 波 控 制 机 械 臂 给 自 己 喂 食 西 葫 芦 。 大 脑 对 话 来 自 华 盛 顿 大 学 的 研 究 人 员 最 近 完 成 了 一 次 实 验 。3 对 志 愿 者 参 加 了 实 验 ， 每 一 对 实 验 者 分 别 扮 演 脑 电 波 发 送 者 和 接 受 者 的 角 色 。 发 送 者 和 接 受 者 都 需 要 戴 一 顶 类 似 泳 帽 的 帽 子 ， 它 们 可 以 构 建 大 脑 和 电 脑 的 通 路 。 他 们 共 同 完 成 一 个 游 戏 ： 发 送 者 在 游 戏 里 扮 演 保 卫 城 市 的 角 色 ， 发 射 加 农 炮 击 退 海 盗 的 围 城 。 但 他 们 不 能 触 碰 游 戏 的 操 纵 杆 ， 只 能 用 意 念 发 射 加 农 炮 。 发 送 者 的 意 念 会 被 收 集 起 来 ， 并 通 过 因 特 网 传 递 给 1 公 里 外 的 接 收 者 。 接 收 者 手 拿 手 柄 控 制 加 农 炮 ， 如 果 意 念 传 播 有 效 的 话 ， 接 收 者 会 控 制 手 柄 发 射 加 农 炮 。 这 个 实 验 的 精 确 度 在 25% 到 83% 之 间 。 有 内 存 的 脑 机 接 口 前 几 天 的 WE 大 会 上 ， 来 自 加 州 大 学 伯 克 利 分 校 的 Jose Carmena 分 享 了 脑 机 接 口 的 最 新 进 展 ， 其 中 提 到 把 脑 机 接 口 和 内 存 结 合 起 来 。 他 们 用 传 感 器 把 大 脑 信 息 收 集 起 来 ， 用 机 器 学 习 及 其 他 方 式 将 这 些 信 息 加 工 ， 以 动 物 能 够 接 收 的 方 式 传 回 到 它 们 的 大 脑 ， 并 和 已 有 的 大 脑 信 息 结 合 在 一 起 。 这 能 让 动 物 获 得 之 前 不 存 在 的 感 知 。 脑 电 波 与 移 动 设 备 Jose Carmena 谈 了 脑 机 接 口 的 趋 势 ， 其 中 提 到 大 脑 和 移 动 设 备 的 连 接 ， 他 把 这 称 为 MUIs（Mental User Interfaces）， 即 大 脑 和 移 动 设 备 的 交 互 界 面 。 随 着 脑 机 接 口 技 术 的 发 展 ， 也 许 无 需 在 大 脑 皮 层 里 植 入 任 何 芯 片 ， 就 能 让 脑 电 波 直 接 控 制 你 的 移 动 设 备 。 面 临 挑 战 脑 机 接 口 能 够 解 决 很 多 问 题 。 脑 机 接 口 能 帮 助 瘫 痪 病 人 更 好 的 生 活 ， 用 脑 电 波 控 制 新 增 的 机 械 手 臂 。 在 精 神 病 学 领 域 ， 药 理 学 难 以 解 决 人 们 精 神 层 面 的 问 题 ， 这 时 候 使 用 脑 机 接 口 解 读 患 者 的 大 脑 信 息 会 很 有 用 处 ； 在 教 学 领 域 ， 很 多 优 秀 的 学 者 并 不 是 好 的 老 师 ， 如 果 能 用 脑 对 脑 的 交 流 进 行 教 学 ， 会 对 知 识 的 保 存 和 传 播 有 很 大 帮 助 。 脑 机 接 口 也 面 临 很 大 的 挑 战 ， 在 技 术 上 主 要 是 这 两 方 面 ， 一 是 要 解 决 如 何 把 设 备 植 入 大 脑 。 大 脑 皮 层 本 身 的 特 质 让 小 尺 度 设 备 植 入 成 为 可 能 ， 但 要 保 证 设 备 安 全 且 长 期 使 用 ， 是 现 在 没 有 解 决 的 问 题 ； 二 是 通 过 怎 样 的 方 式 从 大 脑 获 取 信 息 ， 并 对 信 息 进 行 有 效 解 读 。 这 项 研 究 虽 然 有 所 进 展 ， 但 相 比 大 脑 活 动 的 复 杂 性 ， 现 在 能 够 转 变 成 计 算 机 数 据 的 信 息 还 远 远 不 足 。 而 在 伦 理 问 题 上 ， 人 对 人 的 控 制 、 机 器 对 人 的 逆 袭 ， 这 些 场 景 都 不 断 在 影 片 中 上 演 。 相 比 它 们 带 来 的 好 处 ， 其 潜 在 的 危 险 是 不 确 定 的 。 没 有 人 知 道 ， 当 大 脑 活 动 能 被 精 确 控 制 甚 至 改 变 的 时 候 ， 会 发 生 什 么 事 情 。 这 些 都 给 脑 机 接 口 的 发 展 带 来 很 大 的 不 确 定 性 。 它 也 许 能 在 一 些 小 领 域 走 进 生 活 （ 例 如 意 念 猫 耳 朵 ）， 但 要 真 正 改 变 人 与 人 、 人 与 机 器 交 流 的 方 式 ， 还 有 很 长 的 路 。