科学

思考的力量(节选)

时间:2009-09-22 16:43来源:科幻世界 作者:叶平安 点击: 分享家:Addthis中文版
  

思考的力量

  

  文/叶平安

  

  斯蒂芬·霍金瘫坐在轮椅上,脸上挂着他那著名的神秘微笑。在我第一次读他的《时间简史》时,他还有三根手指能够活动;但是,几年后当我买到精装本《果壳中的宇宙》时,他只能靠一根手指通过一块小键盘将脑中奔流不休的思绪缓缓敲出。几乎可以确定的是,在未来的某一天,这位集理论物理学界辉煌的成就和摇滚歌星般的盛名于一身的老人,其深邃的思想将被禁锢在一具永远瘫软无力的肉体中。

  除非,我们能将这颗天才头颅中无形的思考转进一个更加清晰的世界,让潜水钟般沉重的身体里的思绪,能够像蝴蝶一样轻盈地自由飞舞。

  幸运的是,随着脑机接口的发展,这并非没有可能。

  

  



 

  更高、更快、更强,这不仅是奥林匹克运动会的口号,也是人类文明进步的方式。机械工具延伸了人的手,交通工具延伸了人的脚,互联网和通信产品延伸了人的耳和嘴甚至大脑。但是,软弱的肉体和大脑对神经和肌肉的依赖,数千年来始终让人们无计可施。

  直到1924年,人类面前出现了一道曙光,得以一窥大脑的奥秘。那年七月的一个傍晚,德国医生汉斯·贝格尔第一次从颅骨受损的病人头部测到了极其微弱的电流。经过将近五年漫长的实验,贝格尔终于确认这神秘的电流来自脑部活动,并把自己发明的这种测量方法命名为脑电图(EEGelectroencephalogram)。他从一千多份脑电记录中发现了脑电的部分规律,将人清醒闭眼时的脑电波定义为阿尔法(α),将人睁眼时的脑电波定义为贝塔(β)。

  随后的几十年中,人们又找到了其他一些频率的脑电波,并把它们与大脑的状态对应起来:熟睡时的德尔塔(δ)、困倦、冥想或被催眠时的西塔(θ)、进行复杂的思想活动或情绪波动时的伽玛(γ),以及只能在掌管运动区域探知的缪(μ)。脑电图开始逐渐成为脑部诊断的必备工具,意识的生理基础不再是一个需要争论的哲学命题。 然而,贝格尔医生没有等到EEG大放异彩的那天。在他1941年逝世的时候,电子计算机还没有发明出来。电脑和人脑联合时将会发生的巨变,怕是连贝格尔医生自己也从来不曾想到过。

  二十世纪七十年代,在美国国防部的国防先进技术研究署(DARPADefense Advanced Research Projects Agency,就是这个部门发明了互联网)资助下,加利福尼亚大学洛杉矶分校开始尝试利用EEG,绕开肌肉和神经组织,将人类思考的结果直接通过计算机输出——让思考可以直接被看到,让大脑可以直接控制机械,让肉体的羁绊消失于无形。

  直到这时,脑机接口(BCIBrain-computer Interface)这个词才首次出现在科学文献中。伴随这个词出现的,是人们对大脑活动的了解越来越深入。1978年,人们发现猴子可以在训练后,快速学会自由地控制初级运动皮层中单个神经元的放电频率;1989年,约翰霍普金斯大学的科学家发现恒河猴手臂运动方向和大脑运动皮层中单个神经元放电模式的关系;进入九十年代,一些研究人员已经能够实时捕捉运动皮层中的复杂神经信号,并用以控制外部设备。机械义肢可能变得和原生肢体一样容易使用,人类在漫长的进化道路上看到了一种全新的可能性:肉体和机械,可以作为一个生命的不同组成部分而共存。

  

未完,更多精彩内容,见《科幻世界》杂志。

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