深入大腦之后

尹傳紅

未來會出現(xiàn)更先進的芯片和腦電信號采集與分析技術(shù)，腦機接口時代必然來臨。

兩名因癱瘓而喪失語言功能的患者，在大腦植入裝置后，可以重新說話了。通過在人體內(nèi)植入腦信號讀取裝置，一名因脊髓受損而下半身癱瘓的患者恢復(fù)了自主行走能力。這是《自然》周刊新近先后披露的兩項科技新成果。

前一成果，分別來自斯坦福大學(xué)和加利福尼亞大學(xué)舊金山分校的兩個美國科研團隊。后一成果，出自瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)和法國替代能源與原子能委員會。

看起來令人欣喜：一種將生物器官與數(shù)字技術(shù)結(jié)合起來的新醫(yī)療服務(wù)，或許很快就會帶來一場康復(fù)革命。腦機接口技術(shù)的施行，是人類首次對自己大腦的基本“硬件”做出修改。精細(xì)的微電子裝置和強大的人工智能（AI）算法相融合，讓我們不僅能清晰地探測到大腦信號并解讀之，而且還能“左右”人之行為。

如何讓失語者說話？研究人員將電極植入患者大腦中與語言有關(guān)的區(qū)域，借以測定神經(jīng)元的活動。然后，讓一臺與這些電極連接的計算機通過一種算法來“大量處理”傳遞給它的信息，使患者腦子里想說話語的腦電信號和所發(fā)生的情況建立聯(lián)系。如此反復(fù)訓(xùn)練，就能越來越快速和精確地“還原”患者想說的話。

癱瘓者怎樣走起？研究人員將患者部分頭骨切除，在其頭部左右兩邊各植入一個用于檢測硬腦膜外部電信號的傳感器。同時，在患者腰椎內(nèi)植入可對病變部位以下的脊髓進行電刺激的裝置。另外要做的是，讓AI對所需電刺激的強度進行研判，并學(xué)習(xí)人在活動四肢時發(fā)出的腦信號。這樣，當(dāng)患者想要活動身體時，傳感器就會檢測到大腦發(fā)出的信號，計算機隨即進行分析處理，再對脊髓進行相應(yīng)的電刺激，使患者能夠完成站立、行走等動作。

我國腦科學(xué)臨床和基礎(chǔ)研究同樣碩果累累。已成熟開展顱內(nèi)電極植入手術(shù)的神經(jīng)外科專家王明宇告訴我，腦電信號解碼跟腦機接口密切相關(guān)，目前植入式腦機接口在我國已經(jīng)實現(xiàn)，譬如浙江大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)外科團隊通過對一位高位截癱志愿者腦內(nèi)植入Utah陣列電極，從而意念控制機械手臂的三維運動，可完成進食、飲水和握手等一系列動作，隔空取物不再是幻想。

植入式腦機接口從技術(shù)上來說我們都能做到，只是手術(shù)風(fēng)險和倫理問題比較復(fù)雜。王明宇認(rèn)為，腦機接口技術(shù)前景很好，但存在諸多局限性和制約。特別是無創(chuàng)腦機接口（穿戴式）對于腦電信號采集技術(shù)的要求較高，畢竟現(xiàn)在植入顱內(nèi)的電極也無法做到穩(wěn)定采集和精準(zhǔn)解碼信號。未來會出現(xiàn)更先進的芯片和腦電信號采集與分析技術(shù)，腦機接口時代必然來臨。

不過，完美的腦機接口的影響或許是最不可預(yù)測的。國外已有學(xué)者提出了腦機接口有可能造成的嚴(yán)重隱私問題：如果你身體里裝有醫(yī)療設(shè)備，這些設(shè)備可能就具有某種能與外部世界進行通信的無線方式，而這會引起黑客侵入的風(fēng)險。就大腦植入物而言，黑客侵入可能意味著更高的風(fēng)險。比如說，一名黑客或許能借助重要器官的植入物，來遠(yuǎn)程殺死或折磨一個人。當(dāng)然，還有更不易察覺的可能：一名黑客或許能通過訪問一個深層大腦刺激器，來控制一個人的心情乃至個性。