脑际网路的未来发展,将超过目前人类所能想像或表达的境界!

所属栏目:当下自然 2020-08-01 02:08:42 来源于:http://www.nsb13.com

脑际网路的未来发展,将超过目前人类所能想像或表达的境界!

除了科学家,企业家也关注脑机介面(BMI),他们希望把这些炫目的发明永远纳入他们的生意中。BMI 已经渗入年轻人的市场,放在电视游乐器和玩具中。这些商品中有 EEG 感测器,使用者可以用心智操作虚拟实境或是真实世界的物体。二○○九年,神念科技(NeuroSky)公司推出第一款玩具 Mindflex,这是使用 EEG 感测器让玩家移动球,通过迷宫。玩家戴着 Mindflex 的 EEG 感测器时,只要集中精神就能使迷宫中的风扇加速,推动球穿过通道。

以念力控制的电视游戏也蓬勃发展,神念科技有一千七百位软体研发人员,有许多人负责产值高达一亿两千九百万美元的脑波耳机 Mindwave Mobile。这些电视游戏设备中有一个小型携带式 EEG 感测器,可以包在额头上,让你能以心智操纵在虚拟世界中的代理人物。你可以操纵萤幕中的人物,能开火、躲避敌人、提升等级、取得分数等在一般电视游戏中进行的事,但是都不需要用到手。

市场研究公司锐脑(SharpBrains)的费南德兹(Alvaro Fernandez)说:「对于新玩家来说,这是一个全新的生态系统。神念科技在这个新产业中,已经站稳有如英特尔的地位。」

这个 EEG 头盔除了可以让你在虚拟世界中射击,也能注意到你的注意力是否开始涣散。神念科技已经接到许多公司询问,这些公司的工作人员在操作危险机械时可能会专注力涣散,或是驾驶时打瞌睡而受伤。这种科技会在工人或是驾驶注意力不集中时发出警告,或许可以让他们保住性命。EEG 头盔可以在配戴者打瞌睡时发出警报。在日本,类似的耳机已经在跑趴者之间掀起流行。EEG感应器做成像是猫耳一般,可以戴在头上。如果你的注意力集中,耳朵会竖起来,不专心时猫耳就会垂下。在派对中,只要用想的就可以表现出是否有好感,这样你就知道有没有引起某些人好感了。

不过这项科技最神奇的应用,是美国杜克大学的尼可列利斯(Miguel Nicolelis)博士。我访问他时,他说可以複製许多只能在科幻小说中见到的机器。

尼可列利斯已经示範脑机介面的讯号可以跨洲传递。他把晶片放到猴子的脑中,然后让这只猴子在踏步机上走动,晶片连上网际网路。在地球另一端的日本京都,来自这只猴子的讯息用来控制一个机器人的脚步。猴子在美国北卡罗来纳州走动,控制日本的机器人,作出完全相同的动作。尼可列利斯只用脑部感测器和一些回馈用的零食,就能训练猴子控制相隔半个地球的「CB-1」人形机器人。

他也着手解决脑机介面的主要问题之一:缺乏感觉。现今的义肢没有触觉,因此感觉不像是身体的一部分。由于这些义肢无法回馈感觉,有时握手时会意外压紧对方的手指。要机器手臂捡起一个鸡蛋,几乎是不可能的事。

尼可列利斯希望能有一个直接的「脑对脑介面」(brain-to-brain interface, BMBI)解决这个问题。从脑部的讯息传递到具有感测器的机械手臂,然后感测器会将讯息直接传递给脑,完全不经过肢体残余的部位。脑对脑介面或许能让清晰、直接的回馈触觉机制成真。

尼可列利斯开始把恆河猴的运动皮质和机械手臂建立连繫,这些机械手臂有感测器,能把讯息传回接触着体感觉皮质(somatosensory cortex,负责触觉)的电极上。每次试验成功,猴子就会获得报酬,牠们在四到九次学习之后就能学会使用这种设备。

为了取得触觉,尼可列利斯必须发明新的编码来代表不同的表面(例如光滑或粗糙)。他告诉我:「脑的这个部位经过一个月练习就学会新的编码,把新的人工编码和不同的质地连繫起来。这是第一次有人示範可以建立新的感觉路径」,能用来模拟皮肤的感觉能力。

我对他说,这个想法听起来有些类似《星舰迷航记》的「全像甲板」(holodeck,也称为:生物甲板),在全像甲板中,你可以漫游虚拟世界,但是当你碰到虚拟的物品时,却会有感觉,就如同该物品真的存在似的。这称为「肤觉科技」(haptic technology),利用数位科技模拟触觉。尼可列利斯回答:「是的,我想这是首次有人示範类似全像甲板的技术,后者可能在不久的未来成真。」

未来的全像甲板可能会用到两种技术。首先,在全像甲板中的人可能要戴着连接网际网路的隐形眼镜,这样他们不论往那边看,都会看到全新的虚拟世界,按个按钮,就可以改变呈现在隐形眼镜上的景色。如果你触碰到某个物体,会有模拟触觉讯号以脑对脑介面的技术传递到脑中。用这种方式,你经由隐形眼镜看到的虚拟世界物体,会像是实体。

脑对脑介面不只能让肤觉科技成真,「心智网路」(internet of the mind)或「脑际网路」(brainnet)也可以藉由直接的脑接触而建立起来。在二○一三年,尼可列利斯完成像是从《星舰迷航记》走出来、两个脑之间的「心智融合」(mind meld)。他的实验从两群大鼠开始,其中一群在杜克大学,另一群在巴西的纳托(Natal)。第一群大鼠学会看到红灯亮起时压下控制桿,第二群大鼠则学会在脑部受到讯号刺激(经由植入的仪器)时压下控制桿。牠们学习的报酬是喝水。然后,尼可列利斯经由网际网路把两群大鼠脑部的运动皮质连接起来。

当第一群大鼠看到红灯亮起,就有讯号经由网际网路传递到巴西的第二群大鼠,牠们就会按下控制感。十次中有七次,第二群大鼠对从第一群大鼠传来的讯息作出正确反应。这是第一个显示两个脑之间的讯息能传递,并且正确解读的实验。

这依然距离科幻作品中的心智融合(两个心智真正融合在一起)有一大段距离,因为还相当原始,而且实验样本很少,但是这证明脑际网路是有可能实现。尼可列利斯认为,有一天全世界的心智都可能加入社会网路,不过并非透过键盘,而是直接透过心智。

连上脑际网路的人不只可以收发电子邮件,还可以精神感应的方式及时互通思想、情绪和概念。目前的电话只能传递对话和声音的资讯,此外就没有了。视讯交谈好一些,因为你可以读到对方的身体语言。但是脑际网路可能会是终极的沟通方式,使得一个对话中的所有心智资讯,包括情绪、细微之处和保留之处,都可以完全分享。心智之间将可以分享最私密的想法和感觉。

脑际网路的发展也可能会对产值数百亿美元的娱乐工业造成影响。回到一九二○年代,用胶卷记录声音与影像是完美的方式,这种组合使得无声电影能「说话」,改变了娱乐工业。一个世纪以来,结合声音和影像的方式并没有大幅改变,但是在未来,娱乐工业可能发生大转变,同时记录五种感觉,包括嗅觉、味觉和触觉,以及所有各式的情绪。精神感应的探测器或许可以处理脑中流动的所有感觉和情绪,让观众完全沉浸在故事之中。看爱情电影或动作片时,我们将会有如在感官之海漫游,就如我们置身现场,感受演员的感觉与情绪如同潮水般涌来。我们会闻到女主角的香水味,感受恐怖片中受害者体验的惊恐,获得击败坏蛋时的快感。

这种完全让人融入的技术将会彻底改变电影的製作方式。首先,演员必须先受训练,在与脑电图(EEG)奈米探测器与磁振造影(MRI)感测器连接的情况下,演出自己的角色,并且把感觉和情绪记录下来。(这可能会加重演员的负担,他们在每一场戏中可能需要演出五种感觉。在无声电影转换成有声电影时,有些演员无法适应这项转变。新一代能演出五种感觉的演员可能会出现。)在剪辑的时候,不只要把胶片剪接起来,也要把每一幕储存各种感觉的带子组合起来。最后,这些电讯息会传入坐在椅子上的观众脑中。这些观众已经不需要 3D 眼镜,而是戴着某种脑感测器。电影院也得翻新,以便处理这些资讯,然后传送给观众。

能传递这些讯息的脑际网路,必须分阶段建立。第一步是要把奈米感测器植入脑中重要的部位,例如负责语言的左颞叶和负责视觉的视觉皮质,电脑会分析这些讯息并加以解码,讯息就可能转换成能以光纤线路传递的形式。

把这些讯息经由接收器处理之后,送到其他人的脑中,是比较困难的一步。到目前为止,这方面的进展集中在海马回,但是未来或许可以把讯息送到脑中的听觉、视觉和触觉相应部位。所以许多科学家正在绘製脑中与感觉相关的皮质图谱,已经有许多成果。一旦这些皮质(例如下一章我们会讨论的海马回)图谱完成了,就可能把文字、思想、记忆和经验植入其他人的脑中。

尼可列利斯写道:「人类的后代集结相关的技巧、科技和伦理,打造出能实际运作的脑际网路,并非不可置信。数十亿的人经由这种媒介,在彼此的同意下,能暂时建立直接的思想连繫。这种巨大的意识集合,不论是看起来、感觉起来或是做起来,都超过目前我和其他人所能想像或表达的。」

相关文章