在大腦之間發送電子郵件

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隨著網速越來越快,加之能上網的隨身設備越來越多,我們似乎距離自發性電郵溝通越來越近。我發郵件,你收郵件,打開之後,進行回復——這一切都能在幾秒鐘內完成。無論你認為幾乎沒有延遲的通訊方式是好是壞,這都是正在發生的現實。不久前,我們通常還需要等待數日甚至數周才能完成的信件郵寄——如今,短短幾個小時的等待都會讓人難以忍受。

加快在線溝通的終極方法或許是通過互聯網實現大腦與大腦之間的直接通訊。如果大腦能夠直接相連,那就不用費力打字了——只要腦子中有想法就可以立刻發送給朋友,無論他們與你同處一室還是遠隔萬里,都不會受到影響。當然,目前的技術水平還沒有達到那個階段,但最近的研究已經向這個方向邁出了第一步,號稱可以通過互聯網幫助相距千里的兩個人實現腦間通信。

作為該項目組的成員之一,巴塞羅那Starlab公司首席執行官朱裏奧·魯菲尼(Giulio Ruffini)表示,這只是一個概念驗證。該團隊並沒有像某些報道宣稱的那樣,將文字、思維或情感從一個大腦傳遞給另外一個大腦。相反,他們只是做了一件非常簡單的事情。

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Image caption 腦電波探測技術可以用於傳播簡單信息

這個研究項目的流程如下:研究人員給研究主體——在該案例中是一個名叫克拉拉(Kerala)的印度人——裝配了一套人腦與電腦之間的接口,可以通過頭皮記錄腦電波。此人之後根據研究人員的指令想像自己移動雙手或雙腳的情形。倘若他想像的是移動雙腳,電腦就會記錄一個「0」。如果他想像的是移動雙手,電腦就會記錄一個「1」。

這一系列0和1之後會通過互聯網發送給接收者:一個位於法國斯特拉斯堡的男子。他使用了一台名叫TMS機器人的裝置——這台機器人可以向大腦傳遞強烈但短促的電脈衝。當發送者考慮移動雙手時,TMS機器人便會通過電脈衝讓接收者的大腦看到亮光——即便他閉著雙眼也沒有關係。如果發送者想到的是移動雙腳,那麼接收者就不會看到亮光。

為了讓這條信息更有意義,研究人員還設想了一套密碼:一組0和1(或手和腳)表示「hola」,另外一組表示「ciao」。接收者也知道這套密碼,因此可以通過破解亮光信號來解讀發送者發來的文字。

聚精會神

這聽起來似乎很簡單,但每一步都非常複雜。發送者必須高度集中精力,才能聚精會神地想像手腳的移動。大腦中的任何其他活動都會對信號產生干擾,導致信息難以順利傳遞。事實上,發送者必須接受專門的訓練才能達到理想的效果。

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整個過程的速度也不算快。研究人員估計,從一個大腦向另一個大腦傳送信息的速度大約僅為每分鐘2比特(一個0和一個1)。所以,即便要從一個大腦向另一個大腦傳送一條十分簡單的信息,也需要等待一段時間。但這種方法的確奏效了,而魯菲尼也認為這確實令人振奮。

「我的意思是說,你可以從兩方面來看待這個實驗。」他說,「一方面,這很有技術含量,而且只是一個概念驗證。另一方面,這是首次出現類似的實驗,所以從某種意義上講,這算得上是一個歷史性的時刻,令人十分振奮。經過了多年的思考和探索之後,終於找到了實施方法,感覺真的很好。」

只是噱頭?

關於這次實驗究竟是否屬於首創仍然存在一些爭議。去年,哈佛大學的一個團隊將一名男子的大腦與老鼠的尾巴連接起來,可以借助大腦的思考讓老鼠尾巴抽搐。同樣是在去年,華盛頓大學的一個團隊也開發了一種腦間接口,可以讓發送者在一定程度上控制接收者的運動皮質,使之可以通過發送信息的方式讓接收者的雙手下意識地敲打鍵盤。結果,一位科學家對IEEE Spectrum表示,他認為魯菲尼的實驗「完全是個噱頭」,「之前已經展示過」。但魯菲尼的實驗顯然率先實現了如此長距離的腦間連接,也首次讓接收者有意識地解讀了這些信號。

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魯菲尼還有更加宏偉的夢想。他希望在大腦之間傳輸感覺、知覺和完整的思想。「目前的技術局限很大,但有朝一日會非常強大。」他說,「我們終有一天可以超越口頭交流。」

他表示,這種方法具備一些優勢。直接通過對方大腦了解此人的思想或許可以幫助人們更好地換位思考,理解別人的感受,從而把世界變得更加美好。「我認為,世間的多數問題都是因為觀點差異,源自我們無法相互理解別人的見聞或感受。」他說,「能夠真正感同身受就可以帶來巨大的改變。」他甚至談到要將這種方法應該用到動物身上,以便了解它們的世界和感受。

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在能夠發送完全成型的概念之前,下一步就是傳輸一些比1和0更加複雜的內容。這或許需要對大腦的多個位置進行刺激,而不再單純使用光感信號。「我們的大腦對信息進行編碼時採用的是分散方式,不止一個地方儲存了『hello』這個單詞。」魯菲尼說。他表示,想要直接傳輸語言,研究人員就必須通過新的方法來刺激網絡化的大腦。如果他們想要發送知覺,就必須搞清楚如何刺激大腦的相應部位。而由於研究人員希望在外部完成刺激,避免使用侵入式(但更精確)的腦物移植手段,也會令這項任務的實現難度進一步加大。

當然,凡事有利必有弊,這項技術也不例外。任何通過互聯網傳輸的數據都會被破解和追蹤。在某些人看來,能夠直接向人腦發送信息是一個非常可怕的概念。「這項技術有朝一日可能被別有用心的人利用——你可能會試圖控制某人的運動系統。」魯菲尼說。但他也指出,即使想要完成複雜度遠低於此的任務,仍然要經歷漫長的過程。

但每當想到再過幾十年,我們或許就能直接通過大腦閱讀郵件、消息甚至類似於本文這樣的文章,仍會讓人感覺興趣盎然。

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