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脑机接口技术:大脑植入装置能实现心灵感应吗

曾经连续报道过脑机接口方面的技术,譬如《大脑植入芯片,马斯克的Neuralink脑机接口距离佩戴还有多远?》,《又一脑机接口(BCI)与瘫痪患者成功实现交互学习》等等,那么,在大脑中植入芯片除了能进行神经方面的控制外,能否实现传说中的心灵感应吗?我们来看看专家的观点。

曾经连续报道过脑机接口方面的技术,譬如《大脑植入芯片,马斯克的Neuralink脑机接口距离佩戴还有多远?》,《又一脑机接口(BCI)与瘫痪患者成功实现交互学习》等等,那么,在大脑中植入芯片除了能进行神经方面的控制外,能否实现传说中的心灵感应吗?我们来看看专家的观点。

据国外媒体报道,随着科学技术的日新月异,大脑植入装置被赋予了更大的想象空间,在一些科幻电影中大脑植入装置可以实现心灵遥感,远程控制完成任务,让人们“隔空取物”。在不久的将来,大脑植入装置能实现心灵感应吗?

脑机接口技术:大脑植入装置能实现心灵感应吗

“几乎是可能的”

布拉德利·沃伊泰克(BradleyVoytek),美国加州大学圣地亚哥分校神经科学研究生项目认知科学副教授

“技术人员可能没有过多考虑到人体生物系统(包括神经组织)在计算机识别过程中是非常嘈杂的,所以我们不能读出太多的真实信号,噪音越大,对大脑植入装置的控制度就越糟糕。”

大脑植入装置能实现心灵遥感吗?一个超级学术性答案是:几乎是可能的。大脑植入装置的工作目标是读取大脑信号,将这些信号转换成为世界上某种行为。我们能读取的信号越多(低噪音),就能施加更多的操控。但是当前该技术存在一个很大的瓶颈,那就是我们不能同时关注很多件事,例如:我们不能一边双手抚摸着自己肚子,而同时用手拍脑袋。如果我们认为利用大脑植入装置在厨房里切蔬菜时,又能同时倒饮料和写便笺,就大错特错了。

同时,技术人员可能没有过多考虑到人体生物系统(包括神经组织)在计算机识别过程中是非常嘈杂的,所以我们不能读出太多的真实信号,噪音越大,对大脑植入装置的控制度就越糟糕。我们最不想要的就是一个能读取大脑中每个杂乱信号的植入器,以及大脑植入器随意移动。但如果我们愿意接受心灵遥感的概念,即在不接触人体的情况下移动物体,那么人们会希望立即将这种特殊装置植入大脑。

现在已有一些高科技玩具能让人们不需要大脑植入装置就能远程遥控,例如:使用一个小型脑电图帽读取大脑860亿个神经元的全部电信号,从而遥控机器人前进或者后退。

但这也不符合问题的实质,我们真正想要的是能够看到某种事物,就像科幻电影《X战警》中的“凤凰女”一样,用意念控制自己的身体,在空中随意飞行,而不是佩戴一顶看上去傻乎乎的脑电图帽,控制着遥控小车向前滚一点。所以,我们应该拥有更大胆、更有创新性的思维意识,也可以从科幻小说作品中获得一些灵感,例如:科幻电影《钢铁侠》中的终极盔甲,它可以直接通过托尼·斯塔克的大脑神经接口控制。

目前,大脑植入装置仅是一种理论推测,但从理论上讲,植入足够小的大脑植入装置,我们应该同时读取许多信号,我们读取得越多,就能控制得越多。想象一下,通过意识控制一架无人机或者一群无人机,在空中飞来飞去,这更像是“心灵遥感”,但它仍容易受到噪音的影响。所以我们不仅需要高科技大脑植入装置,还需要智能化控制无人机等装备。

“所有这些都可以通过大脑植入装置来实现”

安德烈·斯托科(AndreaStocco),学习和脑科学研究所(I-LABS)心理学副教授、认知和皮质动力学实验室副主管。

“如果你满足于将心灵遥感定义于无线电或有线信号远程操控机械手臂,或者控制软件对象(屏幕上的光标,手机应用程序),那么所有这些都可以通过大脑植入装置来实现。”

大脑植入装置实现心灵遥感取决于人们对“心灵遥感”的定义,如果你认为卡通版心灵遥感是通过心灵施加力量,任何时候对任何对象进行操控,期间没有任何已知的介入类型机械力或者电磁力。这种心灵遥感不仅不需要大脑植入装置,而且超出了物理学领域。

但如果你喜欢一个普通版心灵遥感,可能通过已知物理作用力对任何物体施加力,那么答案是不同的;如果你满足于将心灵遥感定义于无线电或有线信号远程操控机械手臂,或者控制软件对象(屏幕上的光标,手机应用程序),那么所有这些都可以通过大脑植入装置来实现。

大脑植入装置能实现心灵遥感吗?我的答案是:当然可以。因为以上的例子均已实现。安迪·施瓦茨(AndySchwarz)已在人类和灵长类动物身体上研制一种控制铰接式手臂的植入式电极;拉杰什·拉奥(RajeshRao)基于脑电图基础界面,研制操控型机器人手臂和小型自主机器人;米格尔·尼古雷利斯(MiguelNicholelis)研制一种基于脑电图基础界面的操控型外骨骼,现已证实瘫痪患者可以操作,实现使用该外骨骼结构行走,甚至踢足球。当然,这些装置可以做的事情很多,但是技术仍不是很完善,体积较大,较笨重,也不便于携带,但它们能清晰地展示我们可以实现什么样的目标。

因此,心灵遥感可能听起来像魔法,但是正如亚瑟·克拉克(ArthurClarke)曾说过的那样:“每个足够先进的技术都与魔法无异。”尽管卡通版的心灵遥感从物理学原理上是不可能实现的,但是“技术型”心灵遥感通过无线信号和大脑植入装置远程控制物体已经成为现实。

“未来人类意识能无线连接并控制任何物联网设备。”

拉杰什·拉奥(RajeshRao),美国华盛顿大学自然科学、工程&电子和计算机工程副教授,神经技术中心副主任。

只要有脑-机接口和带有致动器的执行目标,并且无线连接至接口或者互联网,心灵遥感就有可能实现。事实上,早在2006年,科学家在实验室就展示了一种简单的非侵入性脑-机接口遥控机器人模型,而其他实验室近期也展示了使用大脑植入装置控制机器人手臂的模型。

随着世界越来越多地采用无线连接的物体和设备组成“物联网”,在不久的将来可能会出现人脑-计算机接口,使人类意识能无线连接并控制任何物联网设备。

“心灵遥感的核心是结合脑-机接口实现交互操作”

斯蒂芬·赫尔姆斯·蒂雷瑞(StephenHelmsTIllery),美国亚利桑那州立大学研究人员,主要从事研究分析大脑如何利用感官信息熟练操控电动机任务。

“心灵遥感的核心是结合脑-机接口实现交互操作,让人们的意识能在任何一台计算机充分发挥个人意愿。”

如果“心灵遥感”指的是不用肌肉就能让物体移动,那么我们已在20年前就走过了这个技术里程碑,当时科学家对一只猴子进行实验,猴子能用意识控制机械手臂,此后出现许多类似的科学实验。

如果“心灵遥感”的概念是实现更大距离控制物体运动,那么,我们当前的技术已实现,例如:飞行员使用大脑-计算机接口控制四轴飞行器空中飞行。

心灵遥感的核心是结合脑-机接口实现交互操作,让人们的意识能在任何一台计算机充分发挥个人意愿。考虑到神经工程的本质是机械臂、外骨骼和像汽车、轮椅这样的交通工具实现“人机合一”,这是很自然的,因为该领域的中心是复制现有人类能力。

脑机接口(BCI)不会让我们打破物理定律,但它将使我们能更直接地接触到可以产生远距离影响的技术,目前我们的技术瓶颈在于脑机接口的本质(这正是埃隆·马斯克投资研发的重点领域),以及如何提取大脑释放的电信号,并利用这些电信号控制各种设备。这些设备的未来操作应用具有很大的想象空间。
编辑:hfy

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