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腦機接口與他心通達

2023-10-03 17:03:00
哲學分析 2023年2期
關鍵詞:信號

肖 峰

他心(other minds)問題是一個重要的哲學問題,尤其是西方心靈哲學的重要問題,在我們的文化中也以“人心叵測”“知人知面不知心”等雋語表達為生活哲學的一個難題。他心問題主要有兩個方面:一是我如何知道除了我自己的心靈(“我心”)之外,還存在著其他的心靈?二是如果存在著他心,我們又如何認識它?即他人心中的所思所想能否被我所知道,以及如何才能被我們知曉?①Antina Axramides, Other Minds, London: Routledge, 2001, p. 1.后者也稱為“他心通達”問題,或表述為“能否讀懂他心”(簡稱“讀心”)的問題,可以說這是他心問題的核心,因為能夠通達或讀懂他心,自然就表明了他心的存在,即前一個問題就順理得到了解 決。

對于如何通達他心,許多哲學流派(如分析哲學、現象學等)或哲學領域(如心靈哲學、認知哲學、哲學認識論等)都進行了不懈的追求,提供了各種論證的方案,如類比論證、行為論證、主體間性(結對聯想)論證、自己與他人同一性論證、歸納論證、假說—演繹論證等等,還形成了種種求解這一問題的理論或方法,如“理論說”(Theory Theory)“模擬說”(Simulation Theory)“綜合說”“現象學直感說”與“具身匹配說”等,這些論證或理論也被稱為“讀心術”,它們主要是基于“善解人意”的生活經驗或某種人文社會科學的理論而被提出或被主張的,可謂之通達他心的“人文進路”。在人類進入智能化或信息化之“高科技”時代的今天,解決這一難題顯然不僅需要基于哲學視角的人文進路,更需要基于高科技手段的“技術進路”,而腦機接口(BCI:Brain-Computer Interface)就是這樣的技術進路,它的出現為解決他心難題提供了新契機、新途徑,也拓展了我們看待這一問題的新視 野。

一、前提問題:從他腦的實在到他心的存在

在他心問題的兩個方面中,“他心存在”是“他心通達”的前提,這也是他心問題的本體論方面。在懷疑論看來,我們無法解決他心是否存在的問題,因為人只能通過“我心”去認識他心,但人無法超出我心,所以無法斷定我心之外是否存在他心。像笛卡爾的“我思故我在”,就只能解決“精神自我”即我心存在的問題,而不能確認包括他心在內的外部世界的存 在。

腦機接口啟發我們轉換到另一種視野來看待他心是否存在的問題,這就是通過“他腦”的實在來確證他心的存在。一個總體的思路是:由于腦機接口使腦成為了能被實際操作和改變的對象,并從這種操作中取得了實在的效果,從而可以實際地驗證我們所操作和改變的腦是一種客觀實在的現象,并證成了“他腦”具有實在性。從腦的實在性,我們可以再進一步確認心靈的存在。神經科學已經為我們揭明:腦的功能就是涌現心靈。心是具身的,集中體現為心是具腦的,心的存在以腦的存在為前提,而腦的存在為心的必然出現提供基礎和根據,或者說腦本身就是行為體為了具備能夠應對環境、調控行為的感知認知能力(心靈活動)而產生的,腦就是為了行使“心”的功能而存在的,只要是正常的腦,就有“腦在必心在”的內在關聯,亦即腦必然形成心靈,由此從腦的實在性必然導向心的存在;換句話說,他腦的實在必然蘊含了他心的存在,從而為他心的存在提供了充分的根據。腦機接口及腦科學的“腦在故心在”的底層邏輯為我們論證他心的存在提供了一種“科學論證”的依 據。

這種科學論證的關鍵在于確保腦的實在性,所采取的是實在論的立場。實在論堅持兩個基本的信念:世界或認識對象具有實在性,人可以如實地認識實在的對象(即對象可知),獲得關于對象的真知識。如果堅持實在論的立場,我們就可以從對象的可知或能夠獲取對象的“真知識”來確認對象的實在性,因為只有實在的對象才可以被我們如實把握從而形成關于這個對象的真知識。腦機接口和腦科學不斷揭開大腦工作的機制,使其成為“可知”的對象,并形成關于腦的真知識,使得腦的實在性通過我們不斷獲得的這種真知識而得到支持,并成為腦的實在性的可靠保 證。

腦,尤其是人腦,可以說是物質世界中最復雜的認識對象,由此成為科學最難攻克的堡壘。如果對腦能達到透徹的理解和認識,就是從真知識上確證了腦的實在 性。

腦機接口正在成為目前我們認識腦、理解腦的有效工具和強大推動。腦機接口的初始動機是幫助那些失去行動和表達能力的殘障人士重拾相關的能力,即通過“腦控”輔助的設備(如人工假肢、人工發音器官等)來使他們重新獲得行動和言語的能力。為了使腦機接口有效地工作,必須研究大腦及其數百億個神經元的分工狀況,了解大腦的神經活動是如何控制行為的,如了解各個腦區是如何控制肢體協調與語言表達的,了解人們“試圖”做什么時神經活動會有什么反應、具有什么樣的特征等,由此才能接下來對這些神經活動形成的腦信號加以識別,再將其編碼為信號指令傳遞給輔助設備,控制其產生合乎人腦意愿的運動。為了更好地適應對腦機接口的控制,還需要對大腦的可塑性(如在訓練集中控制時對腦的改變以及腦對新的要求的適應性和由此建立的神經元之間新聯結的容納性)有更深入的研究,如此等等,都不斷推進著我們對腦的認識和理解,促進著腦科學的不斷發展。在這里,腦科學是腦機接口的基礎,腦機接口是腦科學的應用,只有在基礎研究上對大腦中的神經元如何協同起來表征和計算信息,大腦如何進行決策與控制運動等有了越來越豐富和透徹的了解,才能應用到腦機接口中去不斷提升其有效性。可以說,對腦功能和腦機制的認識和理解能走多遠,腦機接口就能走多遠。對腦機接口的強烈需求是推動人類更深層次地理解大腦、揭開人腦之謎的重要動力之 一。

腦機接口也為我們進一步認識腦、理解腦提供了新的手段。可以說,大腦確實是非常復雜的,尤其是在腦機接口出現之前,我們一直沒有合適的工具來探測它①Steven Levy, “Why You Will One Day Have a Chip in Your Brain”, 2017-07-05,https://www.wired.com/story/why-youwill-one-day-have-a-chip-in-your-brain/.,而腦機接口的出現就為我們如何理解大腦這個具有智能、可進行思考的器官提供了新的工具。總的來說腦機接口可以提供對大腦功能的重要見解,而其他技術無法獲得這些見解。例如,在斯坦福大學神經假肢系統實驗室謝諾伊(Krishna Shenoy)的實驗中,通過植入式腦機接口將電極放到大腦內部,使電極尖端靠近單個神經元細胞,他們記錄下了更多的信息,進而第一次弄明白了大腦中單個神經元是如何控制語言表達的。②TCCI 追問團隊、Krishna Shenoy:《我們離意念打字還有多遠?專訪〈自然〉封面研究作者Krishna Shenoy 教授》,載微信公眾號“nextquestion”,2021 年10 月20 日,https://mp.weixin.qq.com/s/tXjnZ1qbwcEuNAzByvslzg。查賓(John Chapin)等人認為:“使用腦源信號控制外部設備的一般策略可能會為研究特定腦區域內的信息處理提供獨特的新工具。”①John K. Chapin, Karen A. Moxon, Ronald S. Markowitz,et al.,“Real-time Control of A Robot Arm Using Simultaneously Recorded Neurons in the Motor Cortex”, Nature Neuroscience, Vol. 2, No. 7, 1999, pp. 664—670.當代腦機接口技術的領軍人物之一尼科萊利斯(Miguel Nicolelis)認為腦機接口可以成為一種新的實驗方法的核心,通過該方法可以研究行為動物中神經系統的操作,進而推進到對人腦工作機制的把握。②Mazviita Chirimuuta,“ Extending, Changing, and Explaining the Brain”, Biology and Philosophy, Vol. 28,No. 4, 2013, pp. 613—638.曾首次在自己的身體中植入腦機接口芯片進行實驗的英國科學家沃里克(Kevin Warwick)認為,腦機接口通過腦神經如何控制一個機器人身體在一個確定的區域內移動,可以見證大腦控制身體的效果,這不僅從機器人的角度來看非常有趣,而且也為研究大腦本身的發展開辟了一條新途徑。③Kevin Warwick,“A Tour of Some Brain/Neuronal-Computer Interfaces”,in Gerd Grübler and Elisabeth Hild(t eds.),Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts, Dordrecht: Springer Science+Business Media,2014,p. 132.

腦機接口通過將腦內活動顯示為外部信號,使其成為可觀察的對象,從而推進了對其工作機制的理解和把握。這也是技術化顯現對腦的解蔽,并導致了如同伯納德·巴斯(Bernard Barrs)所說的“認知神經科學中的革命性變革。”④伯納德·巴斯等:《認知、大腦和意識》,王兆新等譯,上海:上海人民出版社2015 年版,第133 頁。目前,動物全腦的圖像已經通過腦成像技術得以建立,具有超高分辨率的3D 人腦數字模型也可由數字技術來建立,這一模型可以高清晰地呈現人腦的細胞及結構,目前正在向建立起活體的透明3D 大腦方向邁進。總之,基于腦機接口的腦觀察技術不斷得到開發,使我們能夠“看到”越來越清楚的腦,“腦科學家終于將研究領域推進到大腦的內部進行直接研究……直接觀察大腦的結構、變化活動過程及其機制原理”⑤楊足儀:《當代腦科學成果的多樣性解讀》,載《科學技術哲學研究》2016 年第6 期,第13 頁。。

從變革對象中認識對象或“實踐出真知”,這些哲理揭明了真知識的根本來源,而腦機接口就為我們提供了“從改變腦的過程中認識腦”這種獲得關于腦的真知識的手段和方法。腦機接口中植入物的操作會引起神經回路的可塑性變化,這就是對腦的某種改變,而“改變大腦是解釋大腦的一種可行途徑”⑥Mazviita Chirimuuta,“ Extending, Changing, and Explaining the Brain”, pp. 613—618.。因此,在沃里克看來,“我們也許能夠通過使用腦機接口來學習更多有關大腦如何運作的知識”⑦Kevin Warwick,“A Tour of Some Brain/Neuronal-Computer Interfaces”,in Gerd Grübler and Elisabeth Hildt( eds.),Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts, p. 143.。腦機接口也可視為由人創造的人工認知系統,通過解釋人工系統可以幫助我們解釋人腦這個“自然認知系統”,因為“良好的人工系統通常是自然系統的模型”⑧Marcin Mi?kowski,“ Limits of Computational Explanation of Cognition”, in Vincent Müller(ed.), Philosophy and Theory of Artificial Intelligence, Berlin: Springer-Verlag Berlin Heidelberg,2013, p. 69.,通過這種模型可以對自然系統的一些機制加以理解和把握,在這個意義上,腦機接口無疑是“通往大腦的窗口”①Mohamed Mostafa Fouad, Jaime Gomez-Gil,“Brain Computer Interface: A Review”,in Aboul Ella Hassanien &Ahmad Taher Azar( eds.), Brain-Computer Interfaces, Switzerland: Springer International Publishing, 2015, p. 5.。通過腦機接口這個窗口,我們幾乎獲得了探測活體大腦的工具,使我們可以在技術顯示中不斷增加觀察腦活動的維度,從而不斷將頭顱之下的“黑箱”轉變為“灰箱”甚至“白箱”,使其“透明化”程度不斷提高,也為人類帶來基于實驗科學的關于腦的知識。當這些知識在應用于腦機接口時發揮了實際的功效時,就是對其正確性的實踐驗證,從而也是作為真知對腦的實在性的驗證,進而是通過他腦的實在性對他心存在的驗 證。

二、基于讀心或心腦互譯的他心通達

腦機接口和腦科學的“腦在故心在”解決了他心存在的問題,接下來就要進一步解決如何通達他心的問題,這也是從本體論向認識論的過渡:他心此時成為認識的對象,需要我們去探究如何才能認識這一對象,即如何才能獲得關于他心內容的真知 識。

通達他心的過程也就是理解他心所思所想的“讀心”(mind reading)過程。腦機接口提供了一種不同于人文方式的技術化方式,它依托于腦是心靈載體的科學事實,采取了通過“讀腦”或“腦解讀”(brain reading)的途徑來實現讀心從而通達他心的目的。這種方式也是在信號或信息的層面,通過將腦信號翻譯為心靈表征來“破譯”他心的內容,這是一個“解碼”(針對腦信號)和再編碼(形成心靈表征,從中窺見心理內容)的協同過 程。

就是說,腦機接口并非以腦的可知為目的,而是要通過腦的可知通向心的可知,即通過讀懂腦而讀懂心,或通過理解他腦來理解他心,所以在腦機接口為我們提供新的技術手段“通往大腦”并理解大腦的工作機制時,其實質是“以新穎的方式提供了進入心靈的途徑”②Steffen Steinert, Christoph Bublitz, Ralf Jox,et al.,“ Doing Things with Thoughts: Brain-Computer Interfaces and Disembodied Agency”, Philosophy & Technology, Vol. 32, Iss. 3, pp. 457—482.。之所以能夠通過理解大腦來讀懂他心,是因為腦活動處于不同狀態時,腦信號具有不同的時空特征,尤其是對于刺激引起的腦活動來說,特定刺激事件所誘發的腦信號(如瞬態相應電位)與該事件具有(時間或相位上的)鎖定關系,而讀腦就是進行逆向的關聯,從腦信號的特征推溯其對應的腦活動狀態(如腦受到什么事件刺激),從腦信號模式反推皮層在處理什么樣的信息,從而“反編碼”出腦的認知狀態,即腦活動的認知內容(心靈所思所想的內容)。可以說,正是這種“反編碼研究”構成了從讀腦可以過渡到讀心的基礎。所以腦機接口從表層看是讀腦的技術裝置,從深層看則是讀心的新型手段。這一新手段就是通過“讀懂他腦”來“讀懂他心”,通過對他腦之腦信號的通達來實現對他心的通達。所以腦機接口也被稱為“讀心機器”(mind reading machine)。

腦機接口是大腦活動的技術顯現裝置,從這種技術顯現中可以解讀出大腦活動所對應的思維活動,也就是從腦狀態推論心理狀態及心靈內容,腦機接口“可以通過解釋我們的大腦信號來推斷我們的心理/情緒狀態和意圖”①Hayrettin Gürk?k & Anton Nijholt,“ Brain-computer Interfaces for Multimodal Interaction: A Survey and Principles”,International Journal of Human-Computer Interaction, Vol. 28, No. 4—6, 2012, pp. 292—307.,由此,“關于人的思想可能是從外部‘看見’的想法現在終于實現了”②Gerd Grübler & Elisabeth Hildt( eds.), Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts,Dordrecht: Springer Science+Business Media, 2014, p. 1.,也就是說他腦中他心的活動內容由此得到了一定程度的把握。一種稱為Emotiv 的腦機接口設備用14 個電極獲取腦電圖(EEG)信號,腦電圖特征可視化為3D 的斑點模型,使用戶感覺到可以看見自己的頭部內部的外觀;而且內部的心理狀態也可以被進一步把握,如用戶的情緒和專注力可以通過相應的算法識別,并通過特定的軟件系統轉化為可視化的虛擬形象。通過腦機接口研究人心理過程不斷取得新的進展,如目前使用EEG 可以識別出八種情緒狀態:“滿意”,“快樂”,“驚訝”,“受保護”,“悲傷”,“不關心”,“生氣”和“恐懼”。這些情緒識別的新手段還被直接用于神經營銷,以改善傳統的營銷方法。③Vladimir Kulish, Alexei Sourin, Olga Sourina,“ Analysis and Visualization of Human Electroencephalograms seen as Fractal Time Series”, Journal of Mechanics in Medicine & Biology, Vol. 6, No. 2, 2008, pp. 175—188.基于腦機接口對心理過程的這種外顯功能,霍斯爾(Adi Hoesle)認為大腦中所進行的一些心靈過程成為了可以被測量的對象。他進行了用腦電圖來測量游客在觀看藝術作品時的大腦活動的實驗,這些觀看者同時也是用腦機接口來進行“腦繪畫”(BCI operated Brain Painting)的參與者,結果發現所有的參與者都相信他們看到藝術品時的想法可以從腦電圖中被識別和解碼,就好像它們以數字化的形式存在于腦電圖設備中。霍斯爾還將其稱為“發現創造力的第一步”,他認為腦機接口使人腦中的創造力首次成為可測量的對象,這就是外部刺激在大腦中喚起的電流。④Adi Hoesle,“ Between Neuro-potentials and Aesthetic Perception. Pingo Ergo Sum”, in Gerd Grübler, Elisabeth Hildt( eds.), Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts, Dordrecht: Springer Science+Business Media, 2014,pp. 100—101.在借助腦機接口“以腦行事”時,如用腦繪畫或用腦雕塑時,一些親歷者還詩意般地表達出似乎進入了這樣的場景:“我的鏡像神經元和我一起跳探戈”⑤Ibid.,p. 106.,此時“我”可以身臨其境地觀看我的神經元,“我”也獲得了一種認識和把握“我的腦”之活動機制的“第三人稱”的視角,即以觀察“他腦”和“他心”的視角來把握“我腦”和“我心”。許多參與腦機接口試驗的患者,還將其作為“發現我大腦的潛力”的一種方式。①Gerd Grübler, Elisabeth Hild(t eds.), Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts,p. 117.

其實,從讀腦到讀心的過程就是解碼的過程,就是將編碼于神經網絡結構中的心靈內容解讀出來,將腦數據、腦信號翻譯為心靈信息。用解釋學的術語來說,從讀腦到讀心也就是一種“文本解釋”活動,就是通過“解釋我們的大腦信號”來“讀取”思想②Joseph Lee,“ Brain-computer Interfaces and Dualism: A Problem of Brain, Mind, and Body”,AI & Society: The Journal of Human-centered Systems and Machine Intelligence,Vol. 31,No. 1, 2016, pp. 29—40.,亦可稱為對“神經數據”的信息挖掘過程。腦信號也可以理解為腦中的文字即“腦文字”,每個人所想的內容都是用腦文字寫在其腦活動(神經網絡)中的,讀腦進而讀心就是從腦文字中讀出意義(語義),也就是對腦文字加以語義闡釋。腦文字可能是電流寫成的,可能是磁力寫成的,也可能是神經網絡的聯結方式寫成的。腦文字的集合就是腦文本,讀腦進而讀心,就是從腦文本中讀出心靈內容,就是讀出編碼于腦文本中的信息,將其轉化為“心文本”。從腦文本中讀出什么樣的心靈內容就是對腦文本作出什么樣的闡釋。讀不懂腦文字時,腦文本就是一部“腦天書”;人類腦計劃就是要讀懂作為“腦天書”的腦文本,而腦機接口則提供了一種“破解”腦文本中心靈內容的新手段,也是將腦文字中的意思“翻譯”出 來。

美國加州大學伯克利分校的科學家在2016 年4 月的實驗(用fMRI③即Functional Magnetic Resonance Imaging(功能性磁共振成像)。觀察多名受試者的使用近千個英語詞匯時所對應的大腦區域)表明,人與人之間存在著一致性很高的“大腦詞匯地圖”,這一實驗被認為是從語義上由讀腦到讀心的突破性研究。④Alexander G. Huth, Wendy A. de Heer, Thomas L. Griffiths, et al.,“ Natural Speech Reveals the Semantic Maps that Tile Human Cerebral Cortex”, Nature, Vol. 532, No. 11, 2016,pp. 453—458.使用ECoG(皮層腦電圖,亦稱“皮質表面電極”)也可以進行類似的研究,如利用ECoG 可繪制“雄辯皮層”(eloquent cortex)。當人們說不同的單詞或音素時,科學家用ECoG 找出大腦中對應的語言區域,結果揭示了遠比先前的方法所能揭示的更多的信息或更加豐富的數據,由此構建并不斷更新“心靈活動地圖”。⑤Gerd Grübler, Elisabeth Hildt( eds.), Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts,pp. 93—94.

從神經科學的視角看,人的特定的心靈活動都與特定的神經活動模式相關,這就是所謂心靈的神經關聯性。如果通過精密的探測技術獲知這種模式,就可以根據心靈的神經關聯性而獲知人的心理內容,從而讀懂相關的“他心”。美國卡內基梅隆大學的研究人員在2017 年6 月將機器學習算法用于分析fMRI(功能核磁成像)所測量的大腦活動數據,可以判斷出人腦正在進行什么類型的想法,“fMRI 不僅能顯示大腦目前的活動,還可能顯示出大腦即將要做什么,使神經成像技術朝向預言主體行為的方向發展”①Kerri Smith,“ Brain Imaging Measures More than We Think”, Nature( News), Published Online 21 January, 2009.,這還為將來能夠繪制出大腦的知識地圖或讀出人腦的復雜想法邁進了一步。心靈活動的神經關聯也是心靈狀態與腦狀態之間的對應關系,根據這種對應關系,也可以在需要某種心靈狀態時,通過腦機接口對特定的腦區進行相應的信號刺激來造就相應的腦狀態,如目前以可用深部神經刺激來對人腦施加特定的信號輸入從而重建人所正在感知的對象的影像以及記憶中的影像。腦狀態和心靈內容的這種雙向通達、相互過渡、可以轉換的關系,就是所謂的“心腦互譯”,它表現為兩個方向:一是將腦信號、腦數據翻譯為心之所想的內容,也就是通過讀腦來實現讀心;二是將心靈狀態翻譯、植入或編碼為腦狀態,或者按心的要求去建造 腦。

腦機接口的實際應用既為現代讀心或心腦互譯提供了可能,也為其提供了驗證。如輔助行動的基于運動想象的腦機接口,從實踐效果上證明了腦中“動作意圖”的可讀性以及相應的心智內容的可知性;而基于發音想象的腦機接口,則證明了腦中“想要說什么”的心智內容的可讀性從而可知性。這些腦機接口的有效性,是從實踐上對腦機接口具備心腦互譯從而通過它能夠通達他心的驗 證。

可以說,腦機接口開創了通達他心的新途徑。過去主要是從行為(包括語言行為)來觀察或通達他心。而有了腦機接口,就有了新的手段來觀察或通達他心,如從腦信號來觀察他心,“在這里,對意識的推論是基于涉及腦機接口檢測到的大腦活動模式的經驗前提,而不是公開的語言行為或身體運動。”②Gerd Grübler, Elisabeth Hildt( eds.), Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts,p. 148.在約瑟夫·李(Joseph Lee)看來,腦機接口的運作可以進一步證明,大腦在神經心理學上與思想、記憶、情感和推理聯系在一起;心靈翻譯實際上意味著通過復雜的翻譯過程來思考一個人的思想并將其轉化為行動。由于這些都是物理的,因此思想可以照原樣被“閱讀”。③Joseph Lee,“ Brain-computer Interfaces and Dualism: A Problem of Brain, Mind, and Body”, pp. 29—40.也就是說,腦機接口所提供的通達他心的新手段,是具有客觀性的可驗證的手段,這也是它較之人文手段的不同特點,它使主觀的心靈可轉化為客觀的信號,使不可觀察的內心世界變為可觀察的對象,人類由此獲得打開他心“神秘之門”的鑰匙。在腦機接口的介導下,他人的心靈世界成為可以讀出和讀懂的對 象。

當然也必須看到,目前的腦機接口技術可以檢測到的大腦模式還比較粗糙,難以映射復雜的思想,所以在眼下的讀心功能還不強。④Doron Friedman,“ Brain-Computer Interfacing and Virtual Reality”,in R. Nakatsu,M. Rauterberg, Paolo Ciancarini(eds.), Handbook of Digital Games and Entertainment Technologies, Singapore: Springer Science+Business Media,2015, p. 3.在唐孝威看來,基于腦機接口的讀心在目前只能進行特征檢測和分類識別,如讀出他心是高興還是沮喪等大致的情緒,但不能解讀細致的內容,如為什么高興或沮喪,也不能進行實時的動態的解讀。①唐孝威:《心智解讀》,杭州:浙江大學出版社2012 年版,第12 頁。但無論如何,腦機接口對于讀出腦中所思所想提供了新的手段,它以心腦互譯的方式使他心成為可測量、可識別的對象,并促進著測量手段和識別方法越來越科學化和精準化。目前“機器識別人心”的技術已成為重點開發的前沿領域,吳飛認為這一領域初步取得的成就和未來努力的方向主要有如下幾方面:識圖看臉、辨音釋義、通心會意、情緒感知等。當這一技術達到一定水平時,就可以通過足夠的社交數據來判別一個人的心理特質,從而可以在一定程度上識別人心,且這樣的水平將會不斷提高。②吳飛:《人工智能終可“識別人心”》,載《學術前沿》2020 年1 月上期。隨著讀心技術具備深解碼(更高級的思維解碼)的能力,人腦中的復雜思想也將能將會被腦機接口所識別,他心的內容由此得到更多的了解。由于人格、自我意識等也是心靈的內容,也編碼于神經網絡結構之中,所以也有這樣的預測:在未來還可以通過讀腦而讀出一個人的人格和自我意識等,從而對他心有更透徹和全面的通 達。

三、基于腦—腦交互的他心通達

在腦機接口發展的更高階段,還可以通過腦和腦的直接交互來通達他心。如果說基于讀心或心腦互譯的他心通達還需要借助機器顯示的符號來“間接”地通達他心,那么基于腦—腦交互時則可以撇開這種符號顯示為中介而實現對他心的直接通 達。

能實現腦—腦交互的腦機接口是技術水平最高的腦機接口。馬斯克的腦機接口研發團隊將腦機接口的功能描述為逐級攀登的“四層金字塔”:第一層為修復,即修復殘障人士的生理缺陷,恢復他們失去的行動或感知能力;第二層為改善,如通過腦機接口改善大腦運行的效率,比如集中注意力,讓思維更敏捷等;第三層為增強,如短時間內掌握超量的知識與技能,擁有一般人沒有的超能力;第四層為溝通,即通過腦—機—腦接口所實現的腦信號直接傳遞而不用語言就可以彼此溝 通。

具有腦—腦交互功能的腦機接口是將由腦到機和由機到腦兩種方向的腦機接口加以整合的基礎上形成的,此即所謂“雙向腦機接口”,或“腦—機—腦”接口。在這個系統中,一個人的腦信號被腦機接口適時解碼后,直接傳輸到另一個人的腦中,從而對另一個人的腦產生作用。在這樣的過程中腦與腦之間實現了信息傳遞,完成了感知、思想的交流與溝通,這樣的系統也被稱為“腦—腦互聯型腦機接口”,或直接簡稱為“腦—腦接口”(BBI:Brain-to-Brain Interface),其中進行的思想與思想的交匯猶如達到了一種“心靈融合”的狀態,形成的是人腦之間的直接互動。①周昌樂:《未來智能科學:機器與大腦的互惠》,載《智慧中國》2016 年第4 期。

基于腦—腦接口的他心通達,較之基于讀腦或心腦互譯的他心通達,又具有了新的特征。其一是直接性:通過它可以直接感知他心所想,且是“現場同步”地感知他心,不像在心腦互譯時,通過讀取他腦來讀懂他心時總會有滯后。二是交互性:基于讀腦的他心通達通常是單向的通達,即“我”對他心的通達;而腦—腦接口中,我心也成為他人眼中的他心,也是他人需要讀取的對象,即我心和他心之間“互為他心”,由此所實現的他心通達,是交互性或雙向性的,是彼此的通達或相互進入對方的內心世 界。

直接通達還意味著,對他心的理解可以不依賴語言或符號中介。通常對他心的了解,都是依賴語言和各種在外部表現出來的符號表征(如行為、表情等)來實現的,而基于腦—腦交互的他心通達,則可以不依賴這樣的外部語言或其他表征,成為真正的“內心溝通”。實現這樣的交互或溝通的意義非常重大,它可以使那些不能明言表達的思維內容和心理體驗得以交流,可以使人體驗他人無法言表的經驗,甚至意識深處的潛意識。謝諾伊(Krishna Shenoy)對此分析和展望道:由于我們大腦里的一切、精神生活的一切都是一個個神經元活動的結果,所以某一天當我和你的大腦里植入了充當腦—腦接口的微型芯片后,我可以向你的腦中發送無線電信號,它刺激你的大腦,然后你再反過來給我發送信號刺激我的大腦,你和我之間就可以通過這樣的方式交流,卻不需要說任何話。②TCCI 追問團隊、Krishna Shenoy:《我們離意念打字還有多遠?專訪〈自然〉封面研究作者Krishna Shenoy教授》。

有研究表明,人腦中大量的知識和智能都具有無法言達的特性,能夠明言表達的部分只是巨大的冰山露出水面之一角,由此使得人所創造的知識能夠進入到傳播過程從而起到社會效用的只能是極小一部分,其中大量的“隱性知識”(或稱為“難言知識”“意會知識”“默會知識”或“技能知識”等)難以通過語言來實現社會傳播,或者說他心中的這部分知識或體驗很難被通達,這無疑是對知識創造和智能成果的一種巨大浪費。而基于腦—腦交互的腦機接口原則上可以突破這一屏障,通過“心心相印”式的交互使那些難以言表的心理內容(包括隱性知識)得以彼此通達,甚至還可以克服語言交流中的言不盡意或詞不達意等缺陷,實現高度保真、沒有扭曲的信息傳遞,從而通達他人心中“只可意會不可言傳”的知識或“妙不可言”的體驗感受。這種“人腦和人腦之間的直接交流”被沃里克稱為“人類溝通方式的革命”,它實現的是心與心的直接溝通,可以克服通過語言媒介進行交流時的緩慢且容易出錯等局限,大大提高與他心溝通的速度、功率和精度等。①Kevin Warwick,“ A Tour of Some Brain/Neuronal-Computer Interfaces”,in Gerd Grübler, Elisabeth Hildt( eds.),Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts, Dordrecht: Springer Science+Business Media, 2014, p. 139.馬斯克創建的Neuralink(“神經聯結”)的主要目的就是實現這一目標,他在2017 年成立該機構時就擬定相關的計劃:在8 到10 年內將植入式腦機接口從動物腦推進到人腦,使正常的健康人之間可以通過腦信號的直接溝通來實現“傳心”(telepathy);25 年內開發出將人腦的所有神經元與人工智能相聯結的“全腦接口”,擁有全腦接口的人們之間可以彼此直接交流,并認為這是人和人之間用“心靈語言”進行的直接溝 通。

將腦—腦交互視為腦機接口的“第四層金字塔”,也表明這是最難實現的腦機接口技術,抑或說只有當腦機接口技術達到一定水平后才能研發腦—腦接口。盡管最難實現,但人類對這一技術的追求正變得越來越強烈,并在動物實驗乃至人腦實驗中取得了階段性的成功。2013 年杜克大學的研究人員將兩只老鼠的大腦用植入式BCI 互相聯結,它們都學會了看到燈亮后就推動豎桿,因為這樣做就會被獎勵一口水喝。在這個實驗中,先讓兩只老鼠長時間不喝水而處于急需喝到水的狀態,然后將它們進行腦—腦互聯,讓其中的一只能見到燈卻不能碰到豎桿,另一只能觸碰豎桿但見不到燈亮。實驗中那只可見到燈的老鼠一看到燈亮(即大腦受到燈光刺激)時,另一只看不到燈光的老鼠則高概率(約70%)地會“心領神會”地推動豎桿,以求喝水解渴。這一實驗還被國內的研究團隊進一步推進到了人腦對動物腦(如鼠腦)的信息傳遞,通過將人腦的頭皮腦電傳遞給鼠腦來控制老鼠的行為,也就是將人的決策用來主導實驗鼠的運動,如用人腦的“運動想象左”使裝有腦—腦接口的大鼠“左轉”,用“運動想象右”使其“右轉”,用“眨眼”使其“前進”。②俞一鵬:《腦機融合的混合智能系統:原型及行為學驗證研究》,浙江大學計算機科學與技術專業博士學位論文,2016 年,第10 頁。

人腦與人腦間的交互也取得了進展。2013 年,美國華盛頓大學的研究人員將作為“發送者”的A 想象右手動的頭皮腦電信號通過腦機接口傳輸到作為“接收者”的B 的運動皮層區域,使后者完成了右手向上移動的動作,該試驗還從接收者產生運動響應的準確性來量化腦—腦接口的性能。③Rajesh P. N. Rao, A. Stocco, et al.,“ Direct Brain-to-brain Communication in Humans”, PLOS ONE, Vol. 9, Iss. 11,2014, pp. 1—12.DARPA(美國國防部的高級研究計劃局)也將視覺圖像從一個人的大腦傳到另一個人的大腦設定為腦機接口方面的研究目標之一,甚至希望通過不做腦部手術的非侵入型腦機接口來實現大腦與大腦之間思維的直接溝通。④陸默:《DARPA 布局腦機接口技術》,載《世界科學》2019 年第8 期。2014 年華盛頓大學研究員拉奧(Rajesh Rao)通過互聯網向斯托科(Andrea Stocco)傳送了敲擊電腦鍵盤的腦信號,按此信號斯托科的右手在電腦鍵盤上做出了相應的移動。從這些一對一的腦—腦交互還可以發展到多對多的腦—腦交互。2018 年美國華盛頓大學的研究團隊就進行了三人間的腦—腦交互試驗:三名受試者成功地合作完成了電腦上的俄羅斯方塊游戲,正確率高達81.25%。這一試驗中的游戲被分解為判斷與執行兩個部分,其中2 人進行判斷,他們觀察游戲界面,判斷是否要旋轉圖形的角度,同時通過腦機接口發出指令,另一個人通過經顱磁刺激接受前者的指令,完成游戲的操作。①Linxing Jiang, Andrea Stocco, Darby Losey, et al., “Brain Net: A Multi-person Brain-to-brain Interface for Direct Collaboration Between Brains”, Scientific Reports, Vol. 9, No. 1, 2019, p. 1—11.這實際上就是初步的“腦聯網”或“心聯網”的功能。這些都可以視為基于腦—腦交互技術的“心靈感應”方面的實驗,雖然作為起步階段的實驗所能交互的心靈內容極為有限,但無疑展示了巨大的心靈間彼此通達的前 景。

從層次上看,腦—腦接口可在認識活動的各個層次上發揮作用,如在感知層,它可以在腦和腦之間傳遞感受;在認知層,它可以在腦和腦之間傳遞知識、交流看法和理解;在自我意識層,則在腦和腦之間傳遞關于自我的體驗,從他人關于“我是誰”的意念中去“設身處地”地理解他人……當然,這最后一個層次的交互是最困難的。而一旦達到這最后一個層次,則通達他心的技術能力就將到達一個新的高 度。

四、腦機接口與他心通達的無限性

腦機接口以獨特的方式確認了他心的存在,并以通過外部顯現的讀腦或內在的腦—腦交互來通達他心。那么這是否意味著“他心問題”的最終解 決?

可以說,較之先前的人文手段,基于腦機接口的他心通達無疑將他心問題的解決大大推進了一步。但從哲學的視角看,這種解決又并未達到“完全”或“最終”的地步,因為他心的通達存在著無限性的一面,而基于腦機接口所實現的他心通達還極為有 限。

例如,要談論他心通達,就要界定什么叫“他心通達”?是初步了解他心就算通達,還是要我心與他心之間達到可“通約”狀態才算通達?也就是對他心的理解達到什么程度才能作為是否通達他心的判斷標 準?

如果從不斷深化的過程來看,他心的通達存在一系列不同程度的區 別。

第一,“走近”他心與“走進”他心的區 別。

“走近他心”和“走進他心”首先直觀地呈現為“走近他腦”或“走進他腦”。外置的腦機接口意味著傳感器的“走近他腦”,而內置的腦機接口則意味著傳感器的“走進他腦”,兩者是否也意味著從“走近他心”到“走進他心”的推進?恐怕還很難下此判斷。腦機接口所提供的通達他心的新通道,就目前的技術水平來說,無論是走近他腦的外置型還是走進他腦的內置型,都只是達到了“走近他心”的程度,遠未實現“走進他心”的目標。因為借助腦機接口,我們還只能模糊地近似地知道他心所想,還無法精準地、詳細地了解他人內心世界的豐富內容,從而還未能真正地“進入他心”。要實現這一目標,還有待腦機接口技術水平的不斷提 高。

第二,略知想法的他心與感同身受的他心之區 別。

走近他心只能略知他心的想法,如想要做某種動作的意圖,這樣的意念必須以清晰的腦信號呈現出來,成為計算機可識別的對象。但他心中不僅有控制行動的簡單明晰的動作意圖,還有復雜的思想和并不清晰的想法,更有基于感受質的種種感知體驗,這些感知體驗具有鮮明的具身性,必須“感同身受”時才能獲得這樣的感知體驗,這種感知體驗甚至還具有難以共享的“私人性”,而基于腦機接口的他心通達,還遠不能通達他人的這類感知體驗,甚至即使是未來的腦機接口能否幫助人通達這種具身的具有私人性的感知體驗,還難以預測。就是說,腦機接口目前只能了解他人“所想”,還不能通達基于感受質的他人“所感”;即使是所想也是簡單的所想(如將手向上還是向下移動),還未通達他人的復雜所想,更遑論感同身受地通達他心。要實現能通達包含“親身體驗”的他心,通達涵蓋“他想”和“他感”的他心,對于目前的腦機接口來說還遠不能 及。

第三,數字化或“提純的他心”與“原生態他心”的區 別。

基于腦機接口的讀心可以在一定程度上通達他心,但這種“他心”的內容通常是基于算法計算的產物,并不是真正“理解”他心的結果,其中在提取特征信號時會過濾掉許多背景信息,或剔除掉糾纏于行動意念中的“雜念”(所謂“去除雜音”),從而失去對他心的真實狀態的把握,所獲得的只是經過“提純”(即不斷提高“信噪比”)后的某種理想化的“信息制品”,因為腦機接口的后續工作只能依賴這樣的信息品所形成的“指令”,否則含有雜念的“原生態他心”就難以使腦機接口有效地工作。所以,基于腦機接口所通達的他心,從原則上是提純后的他心而非原生態的他心,從而或多或少偏離了“他心的本來面目”,這或許也是腦機接口(至少是面向行動功能的腦機接口)在通達他心方面的一種固有限 制。

第四,可言說的他心與不可言說他心的區 別。

如果將他心的所思所想分為可言說的部分與不可言說的部分,那么可言說的部分可稱之為“明言的他心”,這部分可以基于統計數據和算法來建立起腦信號和語言表征之間的一一對應的映射關系,形成可以用來翻譯這部分心智內容的“心腦詞典”或“心智地圖”,從而通過腦機接口的讀腦—讀心功能來通達這部分“明言的他心”。但對于無法用語言表達出來的部分即“難言的他心”,相關的心理內容無法用明晰的語言表達出來,所以相應的腦活動信號無法映射為明確的語言表征,因此閱讀這樣的腦信號時就無法翻譯為我們能夠理解的語言符號,由此成為心腦互譯中“不可譯”的部分,意味著基于腦機接口的讀腦此時還無法過渡為讀心,或者說通過腦機接口的讀腦手段還無法通達他心中的不可言說的部分。如前所述,腦—腦交互的腦機接口有可能為我們提供新的手段去通達不可言說的那部分他心,但即使如此,也只能是部分地通達而非全部通達,如前面所說的那些只能具身地形成的具有私人性的切身感受,就很難依靠非具身的技術手段去替代性地獲取。換句話說,對于不可言說的他心之通達,對于全面而透徹地實現基于腦機接口的“心心相映”,可能是一個不可窮盡的目標,這也預示了腦機接口在通達他心的效果上“沒有最好,只有更好”,即具有無限發展 性。

第五,我心與他心的區 別。

借助腦機接口去通達他心,也無非是以我心去度他心,此時我心并未與他心真正地融為一體,發生于不同腦(具腦)中的心理過程不可能全方位地可以相互通約,因為兩顆人腦中的神經聯結拓撲結構不可能完全相同從而可以互相置換或替代。從社會性的角度看,兩個心靈世界的任何體驗都滲透各自先前積累的“文化背景信息”,這也決定了一個心靈不可能完全體驗另一個心靈,即使兩個人腦用腦—腦接口直接聯結了起來,其中腦信號實現了直接的交互或通達。在這個意義上,除非“我心”完全變為“他心”,否則我心與他心之間總會有差別。所以用最嚴格的標準來看,他心問題可能意味著不僅僅是能夠達及他心、讀出他心的問題,而且是“我心”與“他心”的“可通約性”問題。而且,腦機接口不僅對他心不可能完全通達,甚至對“我心”也不可能完全做到這一點,如當下的我心就不能完全通達昨天的我心,因為無論從腦中神經元的新陳代謝方面,還是背景信息的同化順應方面,都時時刻刻發生著變化。所以,即使是最高水平的腦—腦接口的直接通達,也不可能是完全的通達,而只能是部分的通達,或“基本的通達”:能滿足某一特定目標(如了解行動的意圖)的通 達。

從上述意義上,目前的腦機接口將他心的通達推進了一大步,但又遠未徹底地解決這一問題,使之成為一個“未完成的問題”。不僅如此,在借助腦機接口通達他心時還帶來了種種新問題,如讀腦是否完全等價于讀心的問題,或者讀腦與讀心的同一性程度問題,心靈哲學中的“解釋鴻溝”是否也在讀腦與讀心的關系問題上有效?用技術手段探測腦(讀腦)時是否會對腦活動造成攪動或干擾,從而造成“測不準”的效果,使我們難以真正地了解他腦從而通達他心?此外,腦機接口是否會逐漸成為通達他心的主渠道?它與傳統的人文通道如何互補?如此等等,都是有待探討的新問 題。

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