在大脑之间发送电子邮件

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随着网速越来越快,加之能上网的随身设备越来越多,我们似乎距离自发性电邮沟通越来越近。我发邮件,你收邮件,打开之后,进行回复——这一切都能在几秒钟内完成。无论你认为几乎没有延迟的通讯方式是好是坏,这都是正在发生的现实。不久前,我们通常还需要等待数日甚至数周才能完成的信件邮寄——如今,短短几个小时的等待都会让人难以忍受。

加快在线沟通的终极方法或许是通过互联网实现大脑与大脑之间的直接通讯。如果大脑能够直接相连,那就不用费力打字了——只要脑子中有想法就可以立刻发送给朋友,无论他们与你同处一室还是远隔万里,都不会受到影响。当然,目前的技术水平还没有达到那个阶段,但最近的研究已经向这个方向迈出了第一步,号称可以通过互联网帮助相距千里的两个人实现脑间通信。

作为该项目组的成员之一,巴塞罗那Starlab公司首席执行官朱里奥·鲁菲尼(Giulio Ruffini)表示,这只是一个概念验证。该团队并没有像某些报道宣称的那样,将文字、思维或情感从一个大脑传递给另外一个大脑。相反,他们只是做了一件非常简单的事情。

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Image caption 脑电波探测技术可以用于传播简单信息

这个研究项目的流程如下:研究人员给研究主体——在该案例中是一个名叫克拉拉(Kerala)的印度人——装配了一套人脑与电脑之间的接口,可以通过头皮记录脑电波。此人之后根据研究人员的指令想象自己移动双手或双脚的情形。倘若他想象的是移动双脚,电脑就会记录一个“0”。如果他想象的是移动双手,电脑就会记录一个“1”。

这一系列0和1之后会通过互联网发送给接收者:一个位于法国斯特拉斯堡的男子。他使用了一台名叫TMS机器人的装置——这台机器人可以向大脑传递强烈但短促的电脉冲。当发送者考虑移动双手时,TMS机器人便会通过电脉冲让接收者的大脑看到亮光——即便他闭着双眼也没有关系。如果发送者想到的是移动双脚,那么接收者就不会看到亮光。

为了让这条信息更有意义,研究人员还设想了一套密码:一组0和1(或手和脚)表示“hola”,另外一组表示“ciao”。接收者也知道这套密码,因此可以通过破解亮光信号来解读发送者发来的文字。

聚精会神

这听起来似乎很简单,但每一步都非常复杂。发送者必须高度集中精力,才能聚精会神地想象手脚的移动。大脑中的任何其他活动都会对信号产生干扰,导致信息难以顺利传递。事实上,发送者必须接受专门的训练才能达到理想的效果。

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整个过程的速度也不算快。研究人员估计,从一个大脑向另一个大脑传送信息的速度大约仅为每分钟2比特(一个0和一个1)。所以,即便要从一个大脑向另一个大脑传送一条十分简单的信息,也需要等待一段时间。但这种方法的确奏效了,而鲁菲尼也认为这确实令人振奋。

“我的意思是说,你可以从两方面来看待这个实验。”他说,“一方面,这很有技术含量,而且只是一个概念验证。另一方面,这是首次出现类似的实验,所以从某种意义上讲,这算得上是一个历史性的时刻,令人十分振奋。经过了多年的思考和探索之后,终于找到了实施方法,感觉真的很好。”

只是噱头?

关于这次实验究竟是否属于首创仍然存在一些争议。去年,哈佛大学的一个团队将一名男子的大脑与老鼠的尾巴连接起来,可以借助大脑的思考让老鼠尾巴抽搐。同样是在去年,华盛顿大学的一个团队也开发了一种脑间接口,可以让发送者在一定程度上控制接收者的运动皮质,使之可以通过发送信息的方式让接收者的双手下意识地敲打键盘。结果,一位科学家对IEEE Spectrum表示,他认为鲁菲尼的实验“完全是个噱头”,“之前已经展示过”。但鲁菲尼的实验显然率先实现了如此长距离的脑间连接,也首次让接收者有意识地解读了这些信号。

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鲁菲尼还有更加宏伟的梦想。他希望在大脑之间传输感觉、知觉和完整的思想。“目前的技术局限很大,但有朝一日会非常强大。”他说,“我们终有一天可以超越口头交流。”

他表示,这种方法具备一些优势。直接通过对方大脑了解此人的思想或许可以帮助人们更好地换位思考,理解别人的感受,从而把世界变得更加美好。“我认为,世间的多数问题都是因为观点差异,源自我们无法相互理解别人的见闻或感受。”他说,“能够真正感同身受就可以带来巨大的改变。”他甚至谈到要将这种方法应该用到动物身上,以便了解它们的世界和感受。

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在能够发送完全成型的概念之前,下一步就是传输一些比1和0更加复杂的内容。这或许需要对大脑的多个位置进行刺激,而不再单纯使用光感信号。“我们的大脑对信息进行编码时采用的是分散方式,不止一个地方储存了‘hello’这个单词。”鲁菲尼说。他表示,想要直接传输语言,研究人员就必须通过新的方法来刺激网络化的大脑。如果他们想要发送知觉,就必须搞清楚如何刺激大脑的相应部位。而由于研究人员希望在外部完成刺激,避免使用侵入式(但更精确)的脑物移植手段,也会令这项任务的实现难度进一步加大。

当然,凡事有利必有弊,这项技术也不例外。任何通过互联网传输的数据都会被破解和追踪。在某些人看来,能够直接向人脑发送信息是一个非常可怕的概念。“这项技术有朝一日可能被别有用心的人利用——你可能会试图控制某人的运动系统。”鲁菲尼说。但他也指出,即使想要完成复杂度远低于此的任务,仍然要经历漫长的过程。

但每当想到再过几十年,我们或许就能直接通过大脑阅读邮件、消息甚至类似于本文这样的文章,仍会让人感觉兴趣盎然。

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