科學家證實：人類大腦與大腦之間可直接交流

我們人類已經進化出從手勢到複雜的語言等豐富的交流技能。所有這些形式的溝通聯繫著不同的個體，以這樣一種方式，人們可以分享和表達自己獨特的經歷，並協同工作。在一項新的研究中，科技通過直接連接人類大腦活動，取代了語言作為交流手段的地位。一對人類受試者大腦中的電活動以磁信號的形式傳遞給另一個人的大腦，其中磁信號攜帶了以特定方式執行任務的指令。這項研究開啟了人類合作的新方式，同時，模糊了個人身份和自主的基本概念。

大腦與大腦之間的直接交流多年來一直是人們強烈關注的話題，其動機多種多樣，既有未來學家的熱情，也有軍事上的迫切需要。米格爾·尼可萊利斯(Miguel Nicolelis)是該領域的領軍人物之一，他在《超越邊界》(Beyond Boundaries)一書中把人類大腦活動的融合描述為人類的未來，人類進化的下一個階段。他進行了一項研究，使用被稱為腦-腦接口的複雜植入電極將幾隻老鼠的大腦連接起來。尼可萊利斯和他的合著者將這一成就描述為第一個「有機計算機」，它將活的大腦連接在一起，就好像它們是許多微處理器一樣。該網絡中的動物學會了將神經細胞的電活動同步到與單個大腦中相同的程度。研究人員對聯網的大腦進行了測試，測試內容包括讓它們辨別兩種不同模式的電刺激的能力，它們的表現通常優於單個動物。

如果網絡化的老鼠大腦比單一的動物「聰明」，想像一下網絡化的人類大腦的生物超級計算機的能力。這樣的網絡可以使人們跨越語言障礙。它可以為那些溝通能力受損的人提供一種新的溝通方式。此外，如果對老鼠的研究是正確的，人類大腦的聯網可能會表現得更好。這樣的網絡能成為一種更快、更高效、更智能的合作方式嗎？

最新的一篇論文通過將一小群人的大腦活動聯繫起來，解決了其中的一些問題。在電子遊戲中，三個坐在不同房間裡的人協作來正確定位一個方塊，使它能夠填補其他方塊之間的空隙。兩個充當「發送者」的人可以看到縫隙，並知道是否需要旋轉木塊以適應。第三個人作為「接收者」，對如上信息一無所知，需要依賴發送者發出的指令行動。

兩個發送者都配備了記錄他們大腦電活動的腦電圖儀(EEGs)。發送者能夠看到方塊前進的方向，並決定是否向接收方發出改變方向的信號。他們把注意力集中在一盞高頻率閃爍的燈上，以傳達改變的指令，或者把注意力集中在一盞低頻率閃爍的燈上，以發出不改變的信號。閃爍頻率的差異導致發送者的大腦產生不同的反應，這些反應被腦電圖捕捉，並通過計算機接口發送給接收者。如果發送方發出改變信號，則使用經顱磁刺激(TMS)設備將磁脈衝發送到接收方。這個磁脈衝在接收方的視場中引起一道閃光(一種磷光)，作為轉動方塊的線索。在一段離散的時間內沒有信號，就是不轉動方塊的指令。

從兩個發送方收集指令後，接收方決定是否旋轉方塊。和發送者一樣，接收者也配備了EEG，在這種情況下，可以將選擇信號發送給電腦。一旦接收方決定了木塊的方向，遊戲就結束了，並將結果通知給三個參與者。這為發送方提供了評估接收方行為的機會，而接收方也有機會評估每個發送方的準確性。

在此之後，研究團隊增加測試樣本到五組，每組都使用這個稱為「大腦網絡」的方式進行測試，最終，完成任務的準確率超過80%。

為了加大挑戰的難度，研究人員有時會在發送者發出的信號中加入噪音。面對相互矛盾或模稜兩可的指示，接收者很快就學會了識別並遵循更準確的發送者的指示。研究論文稱，這一過程模擬了「傳統」社交網絡的一些特徵。

這項研究是以前在實驗室動物身上進行的工作的自然延伸。除了將老鼠的大腦連接起來的工作，Nicolelis的實驗室還負責將多個靈長類動物的大腦連接成一個「大腦網絡」，在這個網絡中，靈長類動物學會了通過腦-機接口(BCIs)合作完成一項共同的任務。這一次，三隻靈長類動物與植入BCIs的同一臺電腦相連，同時試圖將光標移動到目標上。在這種情況下，這些動物之間並沒有直接的聯繫，他們面臨的挑戰是完成一個並行處理的壯舉。

大腦對大腦的接口也跨越了物種，研究人員使用非侵入性的方法，類似於在BrainNet研究中使用的方法，來控制蟑螂或通過手術植入大腦接口的老鼠。在一份報告中，一名人類通過電腦連接到被麻醉老鼠的腦接口，使其能夠移動老鼠的尾巴。

研究人員在新論文中指出，這是第一個將多個人類的大腦以完全非侵入性的方式聯繫起來的研究。他們聲稱，大腦可以聯網的個體數量基本上是無限的。然而，目前所傳遞的信息非常簡單：是或否的二進位指令。除了是一種非常複雜的玩俄羅斯方塊類電子遊戲的方式外，這些努力還能帶來什麼呢？

作者認為，利用非侵入性方法進行信息傳遞可以通過同時使用功能性磁共振成像(fMRI)對大腦活動進行成像來改善，從而增加發送者可以傳遞的信息。但功能磁共振成像不是一個簡單的程序，它將擴大一個已經非常複雜的信息共享方法的複雜性。研究人員還提出，經顱磁刺激可以以一種有重點的方式傳遞到特定的大腦區域，以引起接收者大腦中特定語義內容的意識。

與此同時，用於更有效地接入大腦的工具正在迅速發展。埃隆·馬斯克(Elon Musk)最近宣布了一項機器人植入式BCI技術，該技術包含3000個電極，可以在計算機和大腦神經細胞之間提供廣泛的交互作用。儘管這些努力在規模和複雜程度上令人印象深刻，但與政府計劃相比就相形見絀了。美國國防高級研究計劃局(DARPA)一直在領導開發一種可植入的神經接口工程，這種接口能夠同時與100萬個神經細胞相連接。雖然這些BCIs不是專門為腦對腦接口而開發的，但是不難想像它們可以被用於這樣的目的。

儘管這裡使用的方法是非侵入性的，因此看起來遠沒有使用DARPA神經接口那麼可怕，但該技術仍然引起了倫理上的擔憂，特別是因為相關技術發展得如此迅速。例如，未來大腦對大腦網絡的實施方式是否能使發送者對接收者產生強制性影響，從而改變接收者的意識呢？發送者的大腦記錄是否包含有可能在某一天被提取並侵犯該人隱私的信息？在某種程度上，這些努力會損害一個人的人格嗎？

這項工作讓我們更接近尼古拉斯設想的未來，用已故諾貝爾獎得主、物理學家默裡·蓋爾曼(Murray Gell-Man)的話來說，在未來，「思想和感受將完全共享，沒有語言所允許的選擇性或欺騙。」除了在追求完全開放的過程中有點窺竊癖外，尼古拉斯還忽略了重點。人類語言的一個細微差別是，沒說出來的往往和說出來的一樣重要。隱藏在內心深處的內容是個體自主的核心。無論我們通過直接連接大腦在協作或計算能力上獲得什麼，代價都可能是那些重要得多的東西。