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脑机|从《黑客帝国》开始，我们离脑机接口实用化还有多远？


北京联盟_本文原题：从《黑客帝国》开始 ， 我们离脑机接口实用化还有多远？
脑机|从《黑客帝国》开始，我们离脑机接口实用化还有多远？
本文插图

文丨陈根
通过在脑后插入一根线缆 ， 我们就能够畅游计算机世界 ， 只需一个意念我们就能改变“现实” 。 学习知识不再需要通过书本、视频等媒介 ， 也不需要再花费大量时间 ， 只需直接将知识传输到大脑当中即可 。
以上就是1999年的经典科幻电影《黑客帝国》为我们描绘的科幻画面 。 而这看起来天马行空的幻想 ， 却是基于早已有之的“脑机接口”技术的的合理设想 。 或许 ， 科技的加持终将让科幻走向现实 。
目前的“脑机接口”主要分为植入式和非植入式两大类 ， 植入式和非植入式两种方式都各有优劣 。 植入式更精确 ， 可以编码更复杂的命令 ， 比如三维运动 ， 但手术创伤不可避免；非植入式电极这种头皮贴片虽然方便 ， 无需开颅植入 ， 但是能探测到的脑电信号范围和精确度有限 。
“脑机接口”作为前沿科技研究的热点技术 ， 一直颇受业界关注 。 SpaceX及特斯拉创始人马斯克更是于2017年成立脑机接口公司Neuralink 。 2019年中旬 ， 马斯克和他的Neuralink团队展示了他们“新颖”的向大脑植入电极的方式 ， 并宣布他们将要进一步开发脑机接口的计划 。 可以说 ， 脑机接口不断在科技界掀起轩然大波 。 那么 ， 从《黑客帝国》开始 ， 我们离脑机接口实用化还有多远？
脑机接口是怎么出现的？
要知道 ， 脑机接口本质上是一种全新的信息沟通与交互界面 ， 而要理解信息沟通的本质 ， 那就需要理解我们的语言 。
语言是人类大脑高级认知活动的产物 ， 正如纽约大学心理学和神经科学教授大卫·珀佩尔在《科学》杂志子刊《科学进展》（Science Advances)的论文中所说“语言就是声波如何把信息塞入你的脑子里” 。
当我们听人讲话的时候 ， 耳朵将声波转化为神经信号 。 这些信号会被不同的脑区处理和翻译 ， 最先处理的脑区是听觉皮层 。 多年的神经生理学研究结果显示 ， 听觉皮层的脑电波会对应声波的强弱变化的频率 ， 将听觉信号分节并锁定 。 基本上就是说 ， 脑电波像冲浪者般在声波里起伏 ， 大脑很可能是通过声波的强弱变化来区分音节 ， 辨识语义 ， 从而将长串的语言信息分节装载 ， 转化为便于处理的小块信息 。
然而 ， 人类语言并不是一蹴而就 ， 而是经历了漫长的演化 。 从神经肽、神经元到神经网；从神经节 ， 到几个神经节融合在一起形成脑 ， 最终形成原始大脑 。 从掌管身体器官并且精细分工的爬行脑出现 ， 到能够处理爱、愤怒和恐惧等复杂情感的边缘系统的出现 ， 再到能够理性思考的新皮层的出现 。 可以说 ， 神经系统经历了从无到有 ， 从简单到复杂 ， 从低级到高级的发展过程 。
人类大脑新皮层擅长思考 ， 尤其擅长抽象思考 ， 并能对事物的本质属性进行归纳和演绎 。 就在大约10万年前 ， 人类掌握了一项突破性的工具 ， 就是能够用一种特定的抽象声音来指代某个具体事物 。
比如“石头”这个词的发音并不是石头本身 ， 而是通过发音来指代石头这个物体的代表符号 。 就这样 ， 原始的语言诞生了 。 很快 ， 世界上各种各样的事物都有了相应名称 。 到了公元前5万年 ， 人类已经能够完整使用复杂的语言进行交流 。 从此 ， 语言不仅能把人类大脑中各种奇妙的想法转换成一系列的声音符号 ， 而且通过空气振动将它们传递到其他人的大脑中 ， 并能让他人理解 。
人类语言的出现 ， 不仅给世界上万事万物都打上了符号标签 ， 还产生了一个极其重要的功能 ， 就是让人们能够学习自己没有亲身经历过的事情 ， 并以此形成间接经验 。 由此 ， 人类种族的生存能力大大提升 。


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