第15章 脑机连接（第3/4页）

2006年，第二篇发表于《自然》的论文则在用思维移动机械手臂的基础上更进一步，展示了如何用意识直接完成某项任务。斯坦福大学的克里希纳·谢诺伊用一系列置于猴子脑中的电极更精确地捕捉到了它的行动意图。这个实验扩展了大脑和行为之间的联系。研究者称，如果把这个系统置于人类大脑中，它的准确性和实效性可以实现每分钟打出15个英文单词。

“大脑之门”技术可以实现人对机械手臂的操控，比如移动屏幕上的光标，但如果用来打字就太慢了；第二篇文章中的技术则可以利用意识直接在屏幕上打出文字，而不是用机械手臂逐个地敲击键盘。

这些实验只是朝着由大脑直接操纵机械手臂目标迈出的第一步，真正实现用机械手臂替代物理手臂还需要合适的反馈。我们不仅要有能力移动四肢，还得知道四肢在哪儿。虽然这个能力的重要性好像并不那么明显，但这是安装机械手臂的前提。我们先要知道四肢在哪里，才能对其进行精细操控。这个功能让我们可以闭着眼睛摸到鼻子，或者不用盯着手和腿看就能让它们下意识地运动。有几个实验室正在试图完成这个反馈系统，直接向神经系统输入手或腿的信息。

虽然假肢和大脑直接互动还处于实验阶段，但是相关研究已经有了长足的进展。现在的研究者通常采用不那么危险的方法，他们把肌肉和神经系统相连，而不是直连大脑。因为这样的实验更安全，而且能够延长假肢的使用期。比如，2014年的一篇文章详细记录了一个瑞典卡车司机使用假肢后一年的生活。用7个电极将他的假肢和上臂神经系统连接起来，在一年时间里，他的假肢持续得到精细的调控，比如他可以用假肢开锁或捡起地上的鸡蛋。

现在的一些假肢的电极位于其表面，采用插拔的连接方式，但这些假肢还存在一些问题，有时不能正常工作，还会导致酸痛感，精准度也有限。上述第一篇文章中的实验使用了植入式电极，这个方法显然更有效。因为它用到了原有手臂中的神经通路和肌肉，连接方法更简单，操控也更精细，但要避免早期临床试验中的潜在风险。

当然，科幻作品并不需要考虑人体的承受极限，它可以随心所欲地改造生化人的身体。博格人只保留了人类的脑子，而把眼睛等功能性身体部位换成了“更好”的电子设备。我们中的大多数人对此都难以接受，下意识地会产生厌恶感。早在20世纪20年代的科幻作品中就描写过，这种生化人的最终版本是具有人类的大脑和机械的身体，它可以是机器人，也可以是自主飞行的宇宙飞船。幸运的是，我们现有的医疗技术还不足以打造一个类似的生化人。

事实上，我们打造过的与电影中的外星生化人最相似的东西，其实没有掺杂任何人类的身体部位。2006年，美国国防部高级研究计划局开始制造机械昆虫。这个项目有广阔的前景（前提是你不太纠结于昆虫的权利和感受）。我们现有的技术可以完成许多神奇的事情，但我们还不足以重现大自然巧夺天工的杰作，制造出小小的昆虫。毕竟，昆虫的身体太小了，却可以准确地飞行，而且小小的身体携带的能量足以支撑几个小时的连续飞行。相较之下，我们制造的机械昆虫——无人机和直升机，完全不值一提。

美国国防部高级研究计划局的设计在迈克尔·马哈比斯制造的远程遥控甲虫上得到了完美的实现。马哈比斯和他在加利福尼亚大学的科研团队，在巨型花甲虫的背部安装了一个小的电子设备，它包括处理器、接收器和电池，通过6个电极连接到甲虫的视叶和飞行肌肉上。这个设备使科学家可以将神经冲动发送给甲虫的神经系统。视叶发出的信号可以让甲虫运动或静止，飞行肌肉中的电极可以控制甲虫的运动方向，甲虫本身的系统则负责维持飞行姿态这个复杂的任务。这样一来，整体的控制就比无人机和直升机简单多了。

“巨型花甲虫”这个名字本身就暗示该电子设备的载体是个非常大的甲虫，它可以携带设备，但灵活性却比不上苍蝇。这个项目的最终目标是在更小的昆虫上实现人工操控。设想一名特工操控一只苍蝇——一种微型监控设备——潜入恐怖组织的场景。巨型花甲虫的载重能力可能有更广阔的用途，它可以接收远程的遥控信号，并协助运送小的物体。实验中的甲虫永远在研究人员的视野里，因为它背后背着一个摄像头，摄像头只有针头大小，所以甲虫可以像无人机一样，飞去世界上的任何地方。

虽然还比不上飞机，但每个人都有机会远程遥控昆虫，这要归功于一个叫作“后院天才”的公司。以不到100美元的价格，你就可以买到一个“机械蟑螂”，这是一个可以安装在蟑螂身上的电子工具包，然后你就可以用手机远程遥控这只蟑螂了。和迈克尔·马哈比斯的设计类似，这个工具包会把电极插入蟑螂的触角，以此操控蟑螂左右转向。（如果你手头没有蟑螂，也可以从后院天才公司订购。）

我们尽可以嘲笑这个奇怪的公司，但我们可以购买到机械蟑螂的事实足以证明，整个产业已经非常成熟了。后院天才公司声称，“机械蟑螂”有助于人们理解神经科学和控制论。虽然这个纯粹以娱乐为目的的系统的道德伦理观还有待商榷，但这项技术带来的实操机会（和对神经系统的理解）很符合寓教于乐的教育理念。

从脑机连接的概念出发，我们不难想到，连接大脑的计算机也可以通过互联网连接到另一台计算机上，另一台计算机又可以连入其他人的大脑。于是，两个大脑之间就会产生心灵感应。在范德堡大学，乔恩·卡斯带领的研究小组致力于直接的脑脑交流研究。他们在猕猴脑中负责听觉的部位植入电极，猕猴接收到听觉信号的同时，卡斯研究小组也可以接收到同样的信号。

如果猕猴受到的听觉刺激和脑中接收到的信号有很好的对应关系，那么通过直接刺激大脑，就可以重现听到同样声音的效果。类似的实验结果在脑细胞中也得到了证实，所以通过电子连接，两个个体就可以完成脑脑交流。虽然这和心灵感应还有很大差距，但已经很接近了。

美国国防部高级研究计划局向卡斯资助了80万美元的实验经费，这仅是其在脑机连接方面的投资之一。它已经在其他项目中投资了几百万美元，这些项目的长期目标是操控军事设备，要么提高设备的反馈效率，要么实现远程操作，把军人从战场上解放出来。但是，这种设备在危险环境中必须具备和有人操控的设备一样的灵敏性和机动性。