三腦聯網實現人腦“社交網絡”

Aristos Georgiou

停止你的思想，直接連入他人的大腦，聽起來好像科幻小說中的橋段一般，可是最近這個瘋狂的想法已經成為現實。來自美國華盛頓大學和卡耐基梅隆大學的研究團隊，創造了1個名為BrainNet的系統——三腦連接技術，3個人通過系統，只靠腦電波就能進行交流，分享彼此的想法。

過去，這一團隊曾經研究出，允許兩個人通過腦電波交流，一起玩視頻游戲的系統。成為第一個人類“腦-腦交互”（BBI）技術，可以同時傳輸和提取大腦信息。在最新的研究中，團隊升級技術，加入了另一位實驗者。“2013年，我們首次試驗兩腦之間的直接交流與合作，當時遺留的問題是，超過兩個大腦的合作解決獨立大腦無法解決的任務時，是否能創造出一種社交網絡？BrainNet 系統的出現首次驗證了這一想法。”華盛頓大學的研究人員Rajesh Rao表示。

實驗中，兩位參與者（傳輸方）頭部連接腦電圖EEG電極，系統開始探測并記錄他們的腦電波。而第三位參與者（接收方）通過經顱磁刺激TMS技術，連接EEG電極后，成功接收并讀取了來自另兩位傳輸者的腦電波。三人被要求利用“腦-腦交互”技術，合作解決他們各自無法獨立完成的一項任務。他們需要共同玩一項簡化過的俄羅斯方塊游戲，決定如何翻轉下降的方塊填滿底部的空缺。

雖然接收方負責游戲操作，但所有參與者都觀看了比賽，在這一過程中，接收方看不到游戲屏幕底部的內容，他們必須依靠兩位傳輸者發送給他的信息，加以解讀才能繼續操作游戲。在系統中，傳輸方能夠看到完整的游戲屏幕，并決定是否需要去翻轉一個圖形。

每個傳輸者運用腦電波向接受者傳達一個指令，當決定“翻轉”的指令下達，就會通過經顱磁刺激技術傳送到接收方的視覺皮層，使他們看到“一閃光”——稱為“光幻視”的現象。接受者會注意屏幕兩側兩只閃爍的LED，其中一個以17赫茲的頻率閃爍代表“是”，另一個以15赫茲的頻率閃爍代表“否”，它們可以在3人的腦中形成腦電圖，接收并解碼這些信號。

根據從傳輸方得到的信息，接受者開始執行翻轉的動作。方塊在腦信息提取和傳送過程中是不下降的，接受者需要在15秒時間內做出決定。為了增加游戲的復雜程度，傳輸者可以增加第二輪信息傳遞。升級后的游戲界面在最后一輪做決定時，全部展示給傳輸者，允許他們更正在第一輪可能做出的錯誤判斷。

這次研究共招募15名18-35歲的參與者，最終分為五支不同的三人小組，它們的平均準確度達到了81.25%，第一次實驗就獲得了令人滿意的結果。研究人員稱，這一系統是首次成功驗證了“多人非侵入性直接腦對腦交互技術”，對于測試者沒有任何傷害，參與人數也沒有限制，只要有足夠的EEG和TMS設備，就可以真正實現“腦聯網”。

不過目前，BrainNet系統還無法擴展到包含更多人的“腦-腦交互”，這為未來的科學研究增添了更多的可能性。“‘腦-腦交互很可能改變人類互相交流與合作的方式。”Rao教授表示，“同時也重新認識了人類大腦是如何工作的，幫助復原人類神經方面的功能。”

紐約蒙特菲奧里醫療中心的神經學副教授Mark Milstein認為，如果BrainNet能夠進一步精細化，系統的應用將更加廣泛。比如，幫助由于大腦損傷無法說話的病人或其他類型的病人，與家人、朋友、醫生進行交流。

如果系統升級成為無線技術，對于那些行動不便或臥床不起的病人，將有很大的助益，幫助他們打電話、操作電腦，或是在意外緊急情況下撥打急救電話。“如果‘腦-腦交互發展到可以傳輸復雜的句式時，系統很可能應用于兩人之間的非語言交流， 類似讀心術或心靈感應。”

BrainNet系統是建立在腦機交互（BCIs）的基礎之上的。傳統上，許多腦機交互技術大多應用于醫療領域，比如幫助肌肉萎縮、失去肌肉控制力的患者，通過腦電波選擇字母與其他人交流。不過他需要穿戴腦電波識別裝備，才能與他人進行交流。我們可以清晰地看到更多社交方面的應用，換言之就是目前已經有多種腦機交互被融入到陌生人的社交網絡中，“這是一項意義非凡的科技進步，將腦機科技研究推向一個全新的高度。”

不過我們要知道，現在的腦際交互科技還尚未成熟，仍然有許多技術難題有待解決。現階段在BrainNet中的交流還是非常緩慢，并且不是完全可信的，“腦-腦交互”極大地受限于信息傳輸的效率（目前每次信息傳送量為1比特）。

不過一旦“讀腦”技術增強，“說話”技術就會變得更加精確細膩，將有助于形成不同思維間安靜信息分享的新模式。正如同閱讀一本充滿奇幻色彩的科幻小說，可以設想一下，未來相連的大腦之間形成社交網絡，以最具創新、創造力的方式在社交倫理的框架內，解決了人類最重要的科學與社交問題。

編譯自《Newsweek》（新聞周刊）

（責任編輯 姜懿翀）