腦控黑科技，離我們還有多遠(yuǎn)？

你知道科幻作品中的腦控技術(shù)嗎？在《黑客帝國》系列電影里所展現(xiàn)的腦控技術(shù)，就是將人的大腦通過一根電纜連接到“母體”的虛擬世界，然后將意識進行傳送。那么，這究竟是怎樣一種黑科技？在現(xiàn)實世界中真的有可能實現(xiàn)嗎？

“缸中之腦”與腦機接口

其實，在現(xiàn)實生活中，也存在一種用于實現(xiàn)大腦與外界感知或運算處理設(shè)備連接的技術(shù)——腦機接口技術(shù)，它能夠架起現(xiàn)實與幻想之橋。

1973 年，美國加州大學(xué)的計算機教授雅克·維達(dá)等人首次提出了腦機接口。它的實現(xiàn)原理非常簡單明了：大腦在活動時會產(chǎn)生微弱的電波信號，如果我們能夠利用計算機解讀出所有腦電波信號所代表的意義，之后再通過傳感器，無論是接收腦電波信號或者是反向?qū)⒛X電波信號傳送回大腦，就能代替神經(jīng)系統(tǒng)，讓大腦直接與外界進行溝通了。

1981 年，美國哲學(xué)家希拉里·普特南在他的著作《理性，真理與歷史》中，曾經(jīng)提出一個“缸中之腦”的假想，即假設(shè)某人的大腦被邪惡科學(xué)家取出后，放進裝滿營養(yǎng)液的缸中保證大腦存活。同時將大腦神經(jīng)連接上計算機，通過程序向大腦傳送信息，營造一切正常的幻象，甚至篡改記憶，讓大腦以為自己仍然是一個完整的人。這跟腦機接口的理念如出一轍。

腦to 機，復(fù)健神器

由此可見，腦機接口就是能讓大腦和計算機進行交流的技術(shù)，理論上它可以簡單劃分為兩大研究領(lǐng)域：一個是“腦to 機”，就是大腦向計算機發(fā)出指令，告訴它要做什么；另一個是“機to腦”，即計算機向大腦傳遞信息。目前，“腦to 機”相對更為成熟，它可以讓計算機讀懂我們大腦的想法，進而做出相應(yīng)反饋。這項技術(shù)運用于醫(yī)學(xué)中的身體復(fù)健，目前已經(jīng)擁有許多成功案例。

根據(jù)復(fù)健患者的不同癥狀，科學(xué)家們設(shè)計了三種不同的方式來接收腦電波信號：

第一種：主動式

這種方式需要患者在大腦中通過主動思考來發(fā)出指令，比如大腦想“鼓掌”，這一想法就變成腦電波，傳遞給外部設(shè)施（如機械手），然后由外部設(shè)施來完成相應(yīng)動作。這種技術(shù)可以通過一系列的指令來完成較為復(fù)雜的動作。

不過在實際應(yīng)用中，即使是一個看似簡單的動作，實際上也是由多個指令組合而成的，比如“向前跨步”就可能包含屈膝、抬腿、骨盆前傾等一系列動作的組合。所以，患者們在實際操作時，過程往往比預(yù)想的要更加復(fù)雜。

第二種：反應(yīng)式

這種腦機接口方式首先需要給患者提供不同類型的外部刺激，主要是視覺或者觸覺方面的刺激，然后患者會對這些特定的刺激進行大腦反應(yīng)，從而觸發(fā)相應(yīng)的指令。例如，用一些閃爍的字符對患者進行視覺刺激，患者就會將注意力集中在想要選擇的字符上，這就相當(dāng)于發(fā)出了指令：我要這個。

可以說，主動式腦機接口的患者做的是開放式的問答題，而反應(yīng)式腦機接口的患者則是在做選擇題，因此操作起來更加簡單。

第三種：被動式

顧名思義，這種方式不需要患者自己主動“思考”發(fā)出指令，而是由腦機接口隨時監(jiān)控讀取患者腦部的生理狀態(tài)，如情緒、疲勞程度、緊張感等，并針對監(jiān)控結(jié)果采取不同的應(yīng)對機制。這類腦機接口一般用于腦部存在缺陷的患者的康復(fù)治療，如自閉癥或多動癥患者。但它卻存在潛在風(fēng)險，即可能涉及侵犯患者隱私。這是一個倫理問題。試想一下，你會愿意讓別人翻看你的日記，從而探知你的心事么？

由此我們可以看出，“腦to 機”模式在科幻故事中更像《蜘蛛俠》里用意識操縱機械觸手的章魚博士。

機to 腦，為時尚早

通過某種技術(shù)手段，在人類的大腦中創(chuàng)造出一個龐大的虛擬世界，這所涉及的便是“機to 腦”的研究領(lǐng)域了。不過目前人類在這一領(lǐng)域的研究成果寥寥，并且主要都集中在觸覺反向傳輸方面。

2020 年，美國巴特爾紀(jì)念研究所與俄亥俄州立大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的一項腦機接口項目，成功讓一名手部失去觸覺的脊髓損傷患者重新恢復(fù)了部分觸覺，其原理是提取患者皮膚上殘留的觸覺信號，并一點點將其增強放大，繼而傳回給他的大腦。

接著在2021 年，美國匹茲堡大學(xué)的生物工程學(xué)家團隊在Science 雜志發(fā)表論文，描述了一種腦機接口應(yīng)用：給機械手臂裝上人造皮膚，當(dāng)人造皮膚被擠壓時，傳感器就會將壓力轉(zhuǎn)換成觸覺傳輸回大腦。

當(dāng)然，這些成果距離用計算機模擬真實觸覺信號并傳輸給人腦還有很長的路要走。而要達(dá)到像《黑客帝國》或“缸中之腦”那樣，在人腦中憑空模擬出迷惑五感的虛擬世界來，更是為時尚早。不過同樣值得慶幸的是，至少我們暫時不用面臨“電腦侵入人腦，操縱人類意識”這一在科幻故事橋段中已經(jīng)成了濫梗的科技倫理問題了，是吧！