腦機(jī)接口要來(lái)了

韋德·勞什（Wade Roush）

某些時(shí)候，一些在實(shí)驗(yàn)室或診所內(nèi)蟄伏了幾十年的技術(shù)可能會(huì)在一夜之間發(fā)生飛躍，出現(xiàn)于大眾消費(fèi)者面前。

以空腔磁控管為例，這種特殊真空管的雛形是通用電氣公司在1920年發(fā)明的。但是直到1940年，英國(guó)科學(xué)家才發(fā)現(xiàn)將其改為磁控管結(jié)構(gòu)就可以發(fā)出功率驚人的微波。這一發(fā)現(xiàn)挽救了麻省理工學(xué)院一個(gè)瀕臨失敗的機(jī)載雷達(dá)項(xiàng)目，最終在歐洲戰(zhàn)場(chǎng)幫助盟軍扭轉(zhuǎn)了戰(zhàn)局。戰(zhàn)爭(zhēng)剛剛結(jié)束，雷聲公司的工程師又發(fā)現(xiàn)微波也可以融化巧克力。于是“雷達(dá)爐”在1947年出現(xiàn)了，時(shí)至今日，幾乎家家戶戶的廚房里都能找到磁控管的身影。

下一項(xiàng)進(jìn)入你生活的 “新興老技術(shù)”很可能是神經(jīng)接口。感謝近幾十年里逐漸普及的無(wú)創(chuàng)設(shè)備，如腦電圖（EEG）和功能性磁共振成像（fMRI），內(nèi)科醫(yī)生和神經(jīng)學(xué)家不需要在你頭上開(kāi)洞就能檢測(cè)你的大腦變化。如今，導(dǎo)致此類設(shè)備操作復(fù)雜、價(jià)格昂貴且難以解讀的一些問(wèn)題已經(jīng)得到了解決，意味著腦機(jī)接口可能很快就會(huì)出現(xiàn)在我們身邊。但這也會(huì)帶來(lái)挑戰(zhàn)，因?yàn)楸O(jiān)測(cè)大腦活動(dòng)和用微波爐做爆米花不一樣，會(huì)導(dǎo)致數(shù)不清的隱私和倫理問(wèn)題。

InteraXon的故事顯示了事物的變化能有多么迅速。這家腦機(jī)接口公司2007年創(chuàng)立于加拿大多倫多，當(dāng)時(shí)可靠的EEG腦波測(cè)量通常需要在受測(cè)者的頭上貼上一大堆電極，但是InteraXon設(shè)計(jì)了一種可穿戴式EEG裝置，只需要在前額和耳后貼上幾根電極即可。配套的還有一份能為它測(cè)量到的腦波分類的軟件，低頻率的“阿爾法波”代表放松狀態(tài)，高頻率的“貝塔波”和“伽馬波”代表著活躍或是專注的思維。

這家公司的首款產(chǎn)品看起來(lái)荒誕不經(jīng)。在2010年溫哥華冬奧會(huì)期間前往安大略展館的參觀者會(huì)試用一個(gè)頭帶，用他們的意念就可以控制尼亞加拉瀑布或是其他安大略地標(biāo)上的燈光閃爍。不久后，該公司推出了腦波控制的玩具車和一款《星球大戰(zhàn)》游戲。“在推出了這些腦波控制產(chǎn)品后，我們突然有了一個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)，”InteraXon的聯(lián)合創(chuàng)始人阿里爾·加騰（Ariel Garten）對(duì)我說(shuō)，“雖然你可以用大腦控制設(shè)備，但這并不是很有效率。坦白說(shuō)，你可以用手更高效地完成這一切。”

但是在2014年，該公司推出了繆斯頭帶，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了第二代：它有一個(gè)配套的智能手機(jī)應(yīng)用，可以幫助用戶進(jìn)行冥想。當(dāng)軟件檢測(cè)到代表著思維渙散的腦電波時(shí)，佩戴者的耳中就會(huì)收到玻璃破碎聲或雷聲。這些聲音能夠促使佩戴者專注于自己的呼吸。“這就好像是在健身房訓(xùn)練，”加騰說(shuō)，“你會(huì)對(duì)自己說(shuō)，‘好吧，我要專注于這些肌肉，讓它們變得更加強(qiáng)勁。”

不過(guò)，利用EEG數(shù)據(jù)來(lái)診斷睡眠紊亂或是癲癇是一回事，監(jiān)測(cè)成千上萬(wàn)的健康用戶的大腦狀態(tài)完全是另一回事。加騰為此成立了可靠腦波技術(shù)中心，主要任務(wù)是避免隱私泄露、夸大宣傳或其他問(wèn)題，以避免影響到正處于萌芽期的神經(jīng)接口產(chǎn)業(yè)。“我們的目標(biāo)是設(shè)置一套標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)保證每個(gè)人的數(shù)據(jù)都時(shí)刻處于安全狀態(tài)，并且讓這項(xiàng)技術(shù)得到正確使用。”加騰說(shuō)。

瑪麗·盧·杰普森（Mary Lou Jepsen）是加騰的同道中人。她是一名硅谷的硬件工程師，最近創(chuàng)立了Openwater。這家初創(chuàng)公司制造了形如滑雪帽的設(shè)備，可以通過(guò)透顱紅外線來(lái)監(jiān)測(cè)血液的流動(dòng)。某個(gè)腦區(qū)的血液流動(dòng)情況，是體現(xiàn)它活躍程度的標(biāo)志之一。杰普森認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)可以作為fMRI的一種低成本替代品，用來(lái)診斷腦損傷或神經(jīng)退行性疾病。但或許有一天，她說(shuō)，這也可以用來(lái)讀取人們的思維。這對(duì)于失能者可能是一項(xiàng)福音，但是同時(shí)也是一場(chǎng)隱私的噩夢(mèng)。“我相信思維讀取的場(chǎng)景還遙遙無(wú)期，但是我之所以早早提到它，是因?yàn)樗赡茉趥惱砗头蓪用娈a(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，”杰普森說(shuō)，“只有在我們找出衡量其可靠性的方法之后，才可以在這一領(lǐng)域更進(jìn)一步。”

與其他技術(shù)一樣，面向消費(fèi)者的腦機(jī)接口看起來(lái)很可能在最終成熟之前就開(kāi)始進(jìn)入我們的生活。目前，我們最好還是謹(jǐn)慎地將其用于醫(yī)療領(lǐng)域。

（Scientific American中文版《環(huán)球科學(xué)》授權(quán)南方周末發(fā)表，趙劍琳翻譯）