腦機接口時代即將來臨

袁越

一年一度的美國神經(jīng)科學(xué)學(xué)會年會于2017年11月中旬在美國首府華盛頓特區(qū)召開，來自美國的兩個研究小組在會上向全世界公布了一個驚人的消息：由美國軍方資助的植入式人工智能（AI）芯片將在美國開展人體試驗，未來的精神類疾病患者有望在沒有外力介入的情況下自行獲得救治。

據(jù)《自然》雜志官網(wǎng)報道，這種芯片同時具備向深部腦組織發(fā)射高頻電脈沖和從相應(yīng)的腦組織接收神經(jīng)脈沖信號的能力。芯片中預(yù)裝的AI處理器能夠根據(jù)接收到的神經(jīng)信號判斷出病人的精神狀態(tài)，然后指揮芯片發(fā)射出相應(yīng)的電脈沖，以達到治療效果。比如，抑郁癥患者在情緒低落時腦組織會放出特定的神經(jīng)信號，一旦芯片檢測到這種信號，便能立即向腦組織發(fā)射相應(yīng)的治療性電脈沖，讓病人振作起來。

也許有讀者會問，這玩意兒不就相當于電子毒品嗎？難道賽博朋克們的預(yù)言這么快就要成真了？其實，只要對該領(lǐng)域稍微有些了解的話就會知道，這類“黑科技”其實早就在應(yīng)用了，如今只不過加上了AI的成分，變得更加智能了而已。

早在上世紀60年代，科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)帕金森氏癥的部分癥狀可以通過向病人腦干深處發(fā)射高頻電脈沖來緩解。此前醫(yī)生們都是通過切除部分腦組織來治療這種疾病的，電刺激療法顯然要經(jīng)濟得多，但其工作原理至今未明。

到了80年代時，植入式長效電脈沖發(fā)射器已經(jīng)開始普及了。醫(yī)生們在病人體內(nèi)植入一個如火柴盒般大小的發(fā)射器，電脈沖信號通過一根埋入皮下的電線引入大腦。問題在于，電脈沖的頻率和強度都要根據(jù)病人的具體情況由醫(yī)生事先調(diào)好，很難更改。

迄今為止已經(jīng)有超過10萬名病人接受過這類療法，實踐證明該法雖然不能根治帕金森氏癥，卻能有效緩解病人的癥狀，減少肌肉的不自主抖動。

醫(yī)生們還在其他類型的精神性疾病患者當中嘗試了電脈沖療法，發(fā)現(xiàn)雖然有效，但遠不如帕金森氏癥那么顯著。一來帕金森氏癥的機理已經(jīng)研究得比較清楚了，醫(yī)生們?nèi)菀鬃龀雠袛?二來像抑郁癥和自閉癥等比較“高級”的神經(jīng)性疾病缺乏動物模型，只能在人類病人身上做試驗，不但限制太多，而且其復(fù)雜性也遠超帕金森氏癥，醫(yī)生們迫切需要從病人的大腦中得到即時反饋，以此來提高治療效果。

為了滿足醫(yī)生們的需要，著名的醫(yī)療設(shè)備制造公司美敦力（Medtronic）于2013年開發(fā)出了一款全新的植入式電脈沖發(fā)射器，可以在發(fā)射電脈沖的同時記錄下受試者大腦發(fā)出的神經(jīng)脈沖，從此醫(yī)生們就可以從病人那里得到即時反饋，以此來調(diào)整電脈沖的頻率和強度，以期達到最佳治療效果。

“這就相當于在病人的腦殼上開了一個天窗，醫(yī)生們可以隨時觀察病人大腦的反應(yīng)。”一位醫(yī)生這樣解釋。

這個新裝置雖然已經(jīng)很好了，但仍然屬于被動式的治療設(shè)備，必須要由醫(yī)生對其進行遠程操控才能達到最佳工作狀態(tài)。接下來一個很自然的想法就是把AI技術(shù)整合進來，開發(fā)出全自動的植入式電脈沖發(fā)射器，能夠根據(jù)病人情況自行做出判斷，最大限度地實現(xiàn)個人化治療的目標。

美國國防部下屬的高級研究計劃署（DARPA）于2013年宣布出資7000萬美元，希望能在未來5年內(nèi)將該技術(shù)用于人體試驗。從目前公布的消息來看，目標似乎已經(jīng)按時完成了。表面上看，美軍之所以資助該項目是為了治療士兵當中最常見的應(yīng)激障礙綜合征和焦慮癥，但該項研究的長遠目標肯定不止這些。谷歌研制的圍棋程序“阿法狗”已經(jīng)向人類展示了AI的潛力，未來的人工智能如果能夠和人類智能結(jié)合起來，開發(fā)出真正意義上的“電腦”，其前景將不可限量。