2016年,借助于新一代神經(jīng)視覺植入物,人們將能直接用大腦而非通過雙眼“看見”。這無疑是邁向“強(qiáng)化人”的一大步。
科幻中的賽博格已然來到我們身邊。
人們已擁有多種能夠改善體力和感知能力的外骨骼和植入物。今天,旨在向人體嵌入機(jī)器以提升其能力的“強(qiáng)化人”運(yùn)動(transhumani***)又開啟了一條新途徑。一條更加激進(jìn)的途徑:把促進(jìn)感官能力和認(rèn)知能力的芯片直接植入大腦!人機(jī)融合將迎來一個輝煌的新階段。
盡管聽上去尚充滿未來主義色彩,但相關(guān)項(xiàng)目已然推進(jìn)迅速:一個澳大利亞研究小組將在數(shù)月后把數(shù)組電極直接植入病人的大腦灰質(zhì),使病人不用通過眼睛,就能直接在腦中看見世界!
對于這一消息,業(yè)內(nèi)專家并不怎么驚訝。因?yàn)椋苯?**視覺皮層是使某些盲人重見光明的唯一***。
“當(dāng)連接眼睛和大腦的視神經(jīng)由于外傷或者神經(jīng)退行性疾病受損的時(shí)候,目前可提供的視網(wǎng)膜植入物起不到任何作用,而這種情況涉及我們10%以上的患者。”巴黎視覺研究所所長約瑟-阿蘭·薩埃爾(José-AlainSahel)表示,“因此包括我們所在內(nèi)的全球最頂尖的幾個研究小組對于全新的腦部植入物都非常感興趣。”
日趨成熟的領(lǐng)域稍稍查閱醫(yī)學(xué)書籍,便能發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)始于上世紀(jì)30年代。當(dāng)時(shí)一些至少可算超前的研究人員證明,直接***視覺皮層的區(qū)域,個體會覺察到所謂“光幻視(phosphene)”的光信號。
到了六七十年代,一些醫(yī)生試驗(yàn)了腦部植入物,但都沒有取得成功。那時(shí)的裝置體積都很龐大,還有一根粗電纜從頭頂穿出。不僅視覺改善非常有限,而且令患者極為痛苦。
如今,隨著電子設(shè)備的微型化,這一領(lǐng)域已經(jīng)趨于成熟。
學(xué)習(xí)時(shí)間較長2009年,以澳大利亞莫納什大學(xué)工程師、計(jì)算機(jī)專家為主,聯(lián)合其附屬醫(yī)院與兩家科技創(chuàng)新公司相關(guān)人員的莫納什視覺團(tuán)隊(duì)(MVG)開始研究一種裝置。
該裝置包含一部嵌入“眼鏡架”的微型攝像機(jī)、一臺置于腰帶上的手機(jī)大小的微電腦、固定在腦后鏡架延伸段的天線,以及植入腦后部的473個電極。這些電極分別固定在9毫米見方的11塊陶瓷片上。
攝像機(jī)拍攝四周環(huán)境,把圖像傳送到微電腦。微電腦分析圖像并轉(zhuǎn)換為電信號,通過接線發(fā)送給天線。天線將信號通過無線網(wǎng)絡(luò)透過腦殼傳送給電極。隨后,電極直接剌激視覺皮層的神經(jīng)元。
“說實(shí)話,我們并不完全清楚患者將看見什么!”參與了該項(xiàng)目的墨爾本艾爾弗雷德醫(yī)院神經(jīng)外科專家喬佛里·羅森菲爾德(JeffreyRosenfeld)坦言,“先前的研究證明,***視覺皮層會產(chǎn)生閃光。但目前還難以知道這些信號會被如何辨認(rèn)與解讀。”
根據(jù)設(shè)計(jì),裝置會將環(huán)境中的人與物轉(zhuǎn)換為一連串能反映其輪廓的點(diǎn)。植入電極的數(shù)量愈多,大腦感受到的點(diǎn)便愈多,分辨率也就越高。
“患者將觀測到障礙物、移動物體的輪廓、房間的墻壁和房門。”項(xiàng)目主任亞瑟·洛厄(ArthurLowery)解釋說,“我們估計(jì),他們看到的所有一切都呈虛線狀,有點(diǎn)像火災(zāi)逃生路線圖!”
約瑟-阿蘭·薩埃爾補(bǔ)充說:“別忘了,這僅是對神經(jīng)元的基本***,而神經(jīng)元通常接收完善的信號,來處理顏色、方向、深度、形狀……除非引入復(fù)雜編碼,否則效果肯定不如視網(wǎng)膜植入物。”
患者想要成功理解這些信號,一段漫長的學(xué)習(xí)之旅是必需的。“這段時(shí)間短則幾個月長則幾年,通過患者的反饋和進(jìn)步,可以使裝置得到極大改進(jìn)。”喬佛里·羅森菲爾德預(yù)測,“臨床試驗(yàn)志愿者不能是先天失明的人。先天失明者的大腦為了在沒有視覺的情況下運(yùn)行已有所重組,所以感受不到光信號。”
已用動物驗(yàn)證研究人員已經(jīng)用嚙齒動物和羊驗(yàn)證了裝置的電氣性能和安全性、植入物的生物相容性以及電極植入與取出的可操作性。亞瑟·洛厄指出:“我們不能保證裝置完美無缺,或是適合終身。不過,它很可能于數(shù)年后就被推薦給患者使用。”
對于這個項(xiàng)目,美國國防先進(jìn)研究計(jì)劃署(DARPA)應(yīng)該頗感興趣。因?yàn)椋撌鹧芯咳藛T正在秘密研究更為前衛(wèi)的抗記憶障礙植入物。他們設(shè)想將芯片植入大腦負(fù)責(zé)記憶的海馬區(qū),來傳輸神經(jīng)元之間的信息,以便幫助或改進(jìn)神經(jīng)元工作。
可以想象,未來有些植入物將能促進(jìn)計(jì)算能力,或者具有感知外部世界的新手段(紅外線、磁場)。這便會帶來各種倫理問題,例如,怎樣與擁有超凡心智的賽博格相處?還會產(chǎn)生些頗具科幻色彩的議題,比如,控制患者思想和回憶的微電腦有沒有可能被***入侵?
目前,言之尚早……但從公布的有關(guān)神經(jīng)視覺植入物的試驗(yàn)來看,將改造人帶進(jìn)現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵一步已在腳下。
撰文AlexandrePihen
編譯王師