去年6月12日，巴西世界杯開(kāi)幕。5年前的南非世界杯從籌備到開(kāi)賽，再到賽事中的保障工作，都曾引發(fā)多個(gè)參賽國(guó)球隊(duì)、媒體和球迷的吐槽。相比之下，巴西世界杯的組織管理還要更糟一點(diǎn)，除了一個(gè)亮點(diǎn)。
巴西世界杯開(kāi)幕式上，28歲的截癱青年朱利亞諾·平托身穿“機(jī)械戰(zhàn)甲”為賽事開(kāi)球。這款“機(jī)械戰(zhàn)甲”的總設(shè)計(jì)師就是巴西人米格爾·尼科萊利斯，美國(guó)杜克大學(xué)教授兼神經(jīng)工程研究中心創(chuàng)始人、世界頂級(jí)科研機(jī)構(gòu)巴西埃德蒙與莉莉·薩夫拉國(guó)際納塔爾神經(jīng)科學(xué)研究所聯(lián)合創(chuàng)始人，還是法國(guó)科學(xué)院和巴西科學(xué)院院士。
“機(jī)械戰(zhàn)甲”不同于之前的輔助設(shè)備，也不是全智能化的自動(dòng)設(shè)備，而是由佩戴者的意念控制，由植入頭皮、腦內(nèi)的電極探測(cè)到的大腦活動(dòng)，轉(zhuǎn)化為信號(hào)通過(guò)無(wú)線方式激活裝配在身體上的設(shè)備，再轉(zhuǎn)化成具體的動(dòng)作。這款設(shè)備讓癱瘓殘疾人可以像正常人那樣奔跑，還能踢球，理論上，患有漸凍癥的患者、交通事故受害者、因疾病等其他因素的截肢者，都可能因此重新站立行走。盡管這項(xiàng)技術(shù)的成熟度和可靠度在目前存在很大爭(zhēng)議，但即便是提出質(zhì)疑的科學(xué)家也承認(rèn)，“機(jī)械戰(zhàn)甲”預(yù)告著腦機(jī)接口時(shí)代的真正來(lái)臨。
米格爾·尼科萊利斯所著的《腦機(jī)穿越：腦機(jī)接口改變?nèi)祟愇磥?lái)》一書，近日由湛廬文化、浙江人民出版社引進(jìn)出版。米格爾·尼科萊利斯寫作此書的目的，是為了向普通讀者介紹腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展歷程，披露這個(gè)領(lǐng)域若干重大發(fā)現(xiàn)的提出、論證、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證情況。腦機(jī)接口，超越的是身體與大腦的邊界，將人們通常情況抽象化理解的大腦活動(dòng)，具象化為神經(jīng)元活動(dòng)及其聯(lián)動(dòng)作用下的感知、思考、認(rèn)知與行動(dòng)活動(dòng)。
書中第一部分概要講解了傳統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)，即將大腦分解為獨(dú)立的腦區(qū)，每個(gè)腦區(qū)包括大量的神經(jīng)元，科學(xué)家主要致力于研究神經(jīng)元及其鏈接。但這種分解式、還原式的思考，卻無(wú)助于解釋為什么數(shù)十億個(gè)相互作用的神經(jīng)元可以形成復(fù)雜的大腦系統(tǒng)。米格爾·尼科萊利斯認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)研究神經(jīng)元?jiǎng)討B(tài)的相互作用背后的生理原則。他一一引述并評(píng)價(jià)了20世紀(jì)神經(jīng)科學(xué)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)學(xué)等學(xué)科多位著名學(xué)者及其代表性研究成果，這些成果對(duì)于他找到腦機(jī)接口技術(shù)的突破點(diǎn)具有重要意義。
許多截肢病人在截肢后，會(huì)存有虛幻的肢體感覺(jué)，這被科學(xué)家證實(shí)為人類的大腦會(huì)產(chǎn)生明確的主觀自我模型，科學(xué)家還證實(shí)成人大腦可塑性與幻肢痛等現(xiàn)象存在直觀聯(lián)系。同樣，科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)也證明，神秘的“靈魂出竅”完全可以在實(shí)驗(yàn)室展現(xiàn)，被試甚至可以體驗(yàn)到離開(kāi)自己身體、與他人“交換”身體的感覺(jué)。
全書第二部分則就機(jī)器讀取大腦信息，即信息輸出過(guò)程進(jìn)行探討回顧。在對(duì)逃避貓咪抓捕的老鼠進(jìn)行大腦軀體回路的研究之后，科學(xué)家找到實(shí)驗(yàn)者，記錄在完成清楚、容易量化的四肢活動(dòng)時(shí)，其前額葉和頂葉的多個(gè)皮層區(qū)的神經(jīng)元集群的活動(dòng)情況。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)最終以實(shí)驗(yàn)者以意念啟動(dòng)機(jī)械手臂而成功，也因此提煉出神經(jīng)生理學(xué)的重要原則：大腦對(duì)任何類型的信息的加工都要征召分布廣泛的神經(jīng)元集群。再然后，米格爾·尼科萊利斯開(kāi)始嘗試讓實(shí)驗(yàn)者以意念啟動(dòng)更為復(fù)雜和連續(xù)化的活動(dòng)。
第三部分討論的是信息反饋并作用于大腦。腦機(jī)接口的目的，是徹底把大腦從身體中“解放”出來(lái)，而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，就必須找到方法讓腦機(jī)接口的輸入反饋部分完全不受身體周圍感覺(jué)器官的調(diào)節(jié)。這個(gè)辦法經(jīng)探索被確定為腦電刺激。
腦機(jī)接口這一概念在科學(xué)上是新銳的，但有別于其他新銳概念的是，大眾通過(guò)《未來(lái)戰(zhàn)士》、《阿凡達(dá)》等好萊塢影片，對(duì)腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)有所了解，且主要形成了擔(dān)憂甚至一定程度上的恐慌：擔(dān)心個(gè)別人借此控制大眾、機(jī)器取代人類的時(shí)代就要到來(lái)。米格爾·尼科萊利斯則認(rèn)為，腦機(jī)接口技術(shù)的前景令人期待，無(wú)需過(guò)多擔(dān)憂，這不僅是因?yàn)檫@一技術(shù)將對(duì)癱患者、嚴(yán)重傷患的重新行走具有重要意義，能夠幫助科學(xué)家更為深入了解精神疾病的本質(zhì)，改善教育成效，甚至實(shí)現(xiàn)人的數(shù)字化永生，而且這一技術(shù)的應(yīng)用前景將取決于道德盟約能否結(jié)成。
