脑机接口的惊人潜力

长期以来,读心术和用意念控制物体的能力，一直是人类好奇的话题，仅限于科幻小说的领域……也就是说，直到现在,随着技术的全面发展，神经科学家正在使用人工神经网络——一种受人脑启发的深度学习模型——在破译人脑方面取得重大进展。这导致脑机接口(BCI) 的性能得到提高，并且人们对它们使精神控制梦想成为现实的潜力越来越感兴趣。

什么是脑机接口？

BCI 允许大脑直接与外部设备进行通信，绕过正常的神经肌肉通路。它通过根据用户的特定意图测量大脑中的活动来做到这一点。然后分析这些信号并将其转换为命令，该命令在输出设备中提示所需的操作。在闭环系统中，BCI 还可以向用户提供感官反馈。BCI 既可以是侵入性的，也可以是侵入性的：这意味着需要通过手术将传感器植入大脑；和非侵入性，使用外部传感器记录活动。虽然侵入性方法可以捕获更高质量的信号，但它们的缺点是需要进行有风险的手术，因此专家承认这两种技术都有机会。

无论采用哪种方法，每种方法都有一个共同的困难：大脑活动极其复杂且难以解释。仅手臂运动就涉及 10-1 亿个神经元，仅处理该活动的一个子集就变得难以管理。这就是人工智能的用武之地；机器学习模型可以在大型数据集上进行训练，以识别与特定动作相对应的大脑活动模式。然后，人工智能可以“预测”正确的命令被翻译成并由外部设备执行。

研究现状

BCI 的开发最初是为了改善那些有严重可访问性问题的人的生活质量。一个例子是BrainGate 植入物，它使四肢瘫痪的人能够用他们的思想控制计算机光标。美国国防部通过其国防高级研究计划局 (DARPA) 也在这一领域进行了投资，并成功地通过机械臂为截瘫患者重建了触觉。他们还在研究一种假体记忆，其目标是恢复那些遭受脑损伤影响的人的正常记忆功能。

以上都是侵入性脑机接口技术的例子，它们成为临床应用的主要障碍之一是需要进行有风险的脑部手术。Neuralink可能是最著名的 BCI 公司，因为它的亿万富翁联合创始人埃隆·马斯克 (Elon Musk) 已经试图通过创造一种足够小而精致的可植入芯片来回避这个问题，以使大脑不会排斥它，并通过设计一种神经外科机器人来植入它。虽然 Neuralink 目前解决脑部和脊髓损伤挑战的目标与上述目标一致，但他们未来的目标是完全“人类/人工智能共生”——正如马斯克本人在推特上所说的那样。

其他精明的科技初创公司希望利用更容易获得的非侵入性 BCI。这包括NeuroSky，其 BCI 硬件和大脑信号解释算法面向商业买家销售，声称他们可以监控“注意力”、“冥想”和“认知准备”的水平，以及其他奇怪的流行语。尽管人们对这种消费级 BCI 技术的准确性和真实能力存在疑问，但这并不能反映学术界取得的成就，非侵入性 BCI 在计算机光标控制、控制外骨骼以实现移动性和甚至在心灵感应方面的早期研究。

未来潜力如何？

考虑到当前的研究和 Elon Musk 的抱负，我们对 BCI 技术的未来有何期待？除了改善那些有可访问性问题的人的生活质量之外，我们可以想象这种技术如何改变普通人群的未来。首先，我们可能会看到在工作场所引入非侵入性 BCI来衡量注意力或健康状况。随之而来的可能是游戏的增强，允许对虚拟化身进行精神控制，在游戏中对玩家的情绪做出反应，甚至可能具有在虚拟世界中感知触摸的能力。如果通过其神经外科机器人 Neuralink 成功实现“扩展到数十万乃至数百万用户”的希望，我们安装了芯片的大脑可能会赋予我们下载和保存记忆的能力，并与彼此和周围的世界进行心灵感应交流我们。

有哪些伦理问题？

如果您还没有这样想，那么此时您会问自己是否应该害怕。超人类主义者——提倡以道德方式使用技术来扩大人类能力——会反对。然而，任何看过黑镜一集的人都会有不同的想法。这种技术对隐私提出了严重的问题。谁将拥有这些大脑数据？会被买卖吗？消费者会像我们今天看到的那样为所提供的服务牺牲隐私吗？我们会让我们的大脑容易被黑客入侵吗？这种黑客行为不仅会危及我们的隐私，还会危及我们自己的自主权；如果 BCI 可以让我们体验触觉，它还能重现恐惧、失落或成瘾的感觉吗？

我们甚至可能不需要成为黑客攻击的受害者来体验这种自主权的丧失；考虑到所涉及算法的预测性，在人们决定执行某项操作的位置与算法接管的位置之间存在一个灰色区域，这引发了问责制问题。由于该技术仍处于起步阶段且远未成为主流，因此此类考虑尚未构成严重威胁，但研究人员认为，它们应该嵌入设计过程中，不仅应该由神经科学家和人工智能开发人员指导，而且伦理学家也应该指导，法律和安全专家。

这项技术的未来尚不清楚。对于那些脑部和神经损伤的受害者来说，它可能会为恢复自己的一部分提供一线希望：对于其他人来说，提升自己的前景。

为了娱乐、方便和权力，我们可能愿意牺牲我们的隐私。然而，我们愿意为此接受脑部手术吗？我们将不得不考虑一下。