感官世界有多大 宇宙就有多大

2020-12-21 雷鋒網

我們人類由非常小的細胞構成,生活在一個非常大的宇宙,但是,我們卻不太善於理解現實中或微觀或宏觀的尺度,這是因為我們的大腦還沒有進化到以那種角度去理解世界。

所以,我們只能看到中間的這一小條。但奇怪的是,即使在這一小條我們能感知的現實中,我們也沒看到全貌。

以顏色為例,顏色是光引起的視覺效應,可見光的光波範圍在312.30納米至745.40納米之間。光波屬於電磁波,我們看到的電磁波不到10萬億分之一。所以,你完全不知道有無線電波、微波、X射線、伽馬射線通過你的身體在傳遞,因為你沒有相應的生物感應器。

我們感受不到,不代表別的動物感受不到。蛇可以探測到紅外線,蜜蜂可以看到紫外線……我想說的是,我們對現實的感知受限於生理構造,我們的大腦只對世界取樣了一點點。

在動物王國,不同的動物感受著現實的不同部分。因此,在壁蝨的聾盲世界,最重要的信號是溫度和丁酸;對於小刀魚來說,世界是多彩的電場;對於靠回聲定位的蝙蝠而言,它的世界是空氣壓縮波。這就是所謂的Umwelt,德語單詞,表示「周圍的世界」。每種動物都有自己認為的那就是全部世界的Umwelt,我們接受這樣的事實,但是自身Umwelt之外的世界是什麼樣的呢?

試想一下,你是只獵犬。你的整個世界都是氣味。你有一個很長的鼻子,有2億個嗅覺感受器,你溼潤的鼻孔可以捕捉每一個氣味分子,你的鼻孔甚至有縫隙,這樣就可以吸入更多空氣。

但是,我們是人類,從來沒有經歷過那樣的氣味世界,所以也談不上錯失那樣的世界,因為我們只在乎我們自己的Umwelt。但問題是,就只能這樣了嗎?所以,作為一名神經科學家,我感興趣的是如何利用科技擴大我們的Umwelt以及如何改變做人的經驗。

其實我們已經做到了科學與生物學的融合,比如成千上萬的人受益於人工聽力,人工視覺。工作原理是將信號數位化,然後把電極條插進內耳或者視神經。而在15年前,有很多科學家不認為這些技術行得通。為什麼呢?這是因為這些技術用的是「矽谷語言」,與我們身體的「感官語言」完全不同。但事實是,這兩種語言可以溝通,只要大腦弄清楚如何「翻譯」就可以了。

該怎麼理解呢?其實,你的大腦既看不到也聽不到,它深陷寂靜黑暗的頭骨內。它所看到的其實是不同路徑傳輸過來的電化學信號,然後它提取、分配、整合這些信號,得出了你所認知的主觀世界。

關鍵在於你的大腦並不知道,也不關心信息從何而來。只要有信息進來,它就知道該怎麼處理。人腦的確是強大的機器,本質上它就是一個通用計算設備。

因此,我將其稱為P.H.進化模型,PH代表potato head土豆頭。用這個名字我想強調的是,我們擁有的傳感器:眼睛、耳朵、指尖,這些僅僅是外圍的插件和播放設備,即插即用,而大腦負責數據處理。這意味著,需要設計的不是大腦,而是外圍設備。

 

1969年,科學家Paul Bach-y-Rita讓盲人坐在改裝後的牙科座椅上,背靠某種電磁管網,面前是一個鏡頭。比如在鏡頭前搖晃一個咖啡杯,盲人背部就會有某種感覺。不同的東西,感覺不同,盲目居然可以分辨出鏡頭前是什麼。

現在,已經有許多類似的產品,比如聲波眼鏡。將圖像轉化成聲波,幾個星期後,盲人就可以通過聲波辨別面前的物品。

還有一個絕妙的產品,叫作brainport,放在舌頭上的小小電網。盲人通過舌頭識別信號。這聽起來完全瘋了,對不對?不要忘了,你的大腦不知道信號從何處來,它只負責處理。另外,雷鋒網(公眾號:雷鋒網)也曾報導過,研究人員已經開發出用舌頭「聽」到聲音的設備。

所以我在實驗室做的是為聾人找到感官替代。我們想把聲音轉換成聾人能「聽懂」的方式。

我們要做到這一點,鑑於行動裝置的普及,我們希望可以運用在手機與平板電腦上,甚至是可穿戴設備。就像現在,我說話時,我的聲音被平板電腦捕獲,通過藍牙傳輸到布滿震動小馬達的馬甲上,形成不同的震動圖案。

實驗證明,聾人在練習幾天後就可以根據不同的震動圖案辨別出少量單詞。我們的目標是通過練習三個月,讓聾人可以下意識地迅速反應出震動圖案代表的意義。

我們要感知的還不止這些。有一天,太空人將能感受國際空間站的整體健康,我們能感受到血糖,看到紅外線或紫外線,擁有360度視力。我們不僅訪問網站,還要感受大數據在我們的身上遊走。

當我們邁向未來,我們將能越來越多地選擇自己的外圍設備。我們不再需要等待大自然的恩賜,我們需要走得更遠,感受更多。

via: ted

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