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脑脑接口的真相:马斯克追求的“传心术”有可能实现吗?

发布时间:2022-03-02 浏览次数:285

2017年,知名科技博客“Wait But Why”的博主厄本(Tim Urban)曾受伊隆·马斯克(Elon Musk)的邀请,赴其创办的神经联结公司Neuralink做了一次长时间的访问,并与马斯克及其创始团队的大部分人员在会上或私下进行了深入讨论。访问结束后,厄本将他的总结发表在一篇博文中,文中引述了马斯克的话:我可以想象一束花,而且在脑海中有一幅非常清晰的画面。但是如果你要用话来描述的话,你就需要用很多语言文字,还只能描述一个大概的样子。

你脑袋里有很多想法,都得由脑压缩成说的话或者打的字这种传输速度极慢的数据。这就是语言。你的脑对思想和概念传输运行了一种压缩算法。此外,还得听,还得把听到的信息解压缩。这个过程中的数据丢失也很严重。所以,当你在解压缩而试图理解的时候,你同时也是在试图重建另一个人的思想状态以理解其来源,并在你自己的头脑中对对方头脑里试图传达给你的种种概念进行重组。……如果两人都有脑接口的话,你就可以与另一个人直接进行无压缩的概念沟通。

这种概念沟通,马斯克称之为“某种无需语言的概念上的传心(non-linguistic consent consensual conceptual telepathy)”。

马斯克的梦想并不新奇。像《死者代言人》《被毁灭的人》《阿凡达》一类的科幻小说、科幻电影早已描述过心灵直接相通的场景,在许多其他主题的科幻小说中,无需语言即可交流、大脑可以直接接收其他人甚至其他生物想法的描写,也往往与人类的进步、终极目标(比如穿越了虫洞、全人类意识都上传到网络交汇在一起)等联系在一起。马斯克创办Neuralink的初衷之一,也是为了让我们能用未经语言编码的“真实思想”直接沟通。

当然,马斯克并非提出“脑脑接口”的第一人。事实上,早在1994年,诺贝尔物理学奖得主盖尔曼(Murray Gell-Mann)在著作《夸克与美洲豹》(Quark and the Jaguar)中就写到过:“无论好坏,总有一天人可以直接与一台先进的计算机连接在一起(不是通过口语或像控制台这样的界面),并通过该计算机与一个或多个其他人类连接。思想和感情将完全共享,而不像语言那样可能会带有选择性或欺骗性……我没有把握是否要建议这样去做(尽管如果一切顺利的话,它可能会缓解一些我们人类所遇到的最棘手的问题)。但它肯定会创造出一种新形式的复杂的适应系统,是许多人的真正综合体。”

真正把脑脑接口付诸实践的最初尝试者是杜克大学神经科学教授、脑机接口先驱、资深专家米格尔·尼科莱利斯(Miguel Nicolelis)。2011年,他在其名作《越界》(Beyond Boundaries: The New Neuroscience of Connecting Brains with Machines and — How It Will Change Our Lives.)一书中就报道了他们让两头大鼠植入脑脑接口后共同完成某个预设的任务[4]。在2014年的巴西世界杯上,29岁的高位截瘫病人Juliano Pinto用大脑控制尼科莱利斯实验室制作的机械骨骼,成功开球。

2020年8月28日,Neuralink第二次举行发布会,马斯克介绍了最新进展和实物演示。在过去几年中,他们主要是在芯片微型化、手术机器人、无线传输等技术方面取得了显著的进步,在从原理到实用的转化方面前进了一大步。2019年的时候,他们成功记录了猪脑内的神经活动,并预测出了猪的动作。发布会赚足了全世界的眼球,取得了极大的公关胜利。但从思想原理上来说并无创新,而马斯克所鼓吹的通过人脑与人工智能融合使人成为超人,至少在可预见的未来只不过是一种迷思。

2021年4月8日,Neuralink又在网上发布了一段长达5分钟的视频(视频见下),展现了一只名叫佩吉(Pager)的9岁猕猴在电脑上打乒乓游戏的场景。视频中,佩吉不需要游戏手柄(操纵杆),只凭“意念”(其实只是脑信号罢了)就能移动乒乓球拍,玩得相当不错。这是Neuralink继2020年8月第二次发布会后在脑机接口方面又一次大的进展汇报,虽然2008年尼科莱利斯就已成功训练猴子通过“意念”控制远在日本的机器人同步行走。一时间,全网沸腾,许多人非常乐观地认为,Neuralink已经成功做到“意念操控”,离人与人的“传心”也不远了。

研究人员那训练佩吉使用“意念”操控乒乓球拍,视频请前往“返朴”公众号观看。

然而,尼科莱利斯却旗帜鲜明地反对马斯克的理念。在2020年11月的腾讯科学家WE大会上,尼科莱利斯直言,马斯克关于脑机接口的意念控制、记忆上传甚至永生之类的话,只是一种营销策略,这种话对脑机接口领域的科学发展,毫无益处。“他说的话我一个字也不同意。”

尼科莱利斯为何这样说?

要回答这个问题,我们需要看看目前为止人们在脑脑接口工作方面到底走到了哪一步。

首先看看尼科莱利斯实验室在2013年发表的一个“脑脑接口”的具体例子。

在实验中,受过行为学训练、懂得按照指示灯去压杠杆的小鼠被分在编码组(encoder)和解码组(decoder),关在两个设置相同的房间,彼此不能见到对方。两组小鼠都在大脑的运动皮层植入了微电极,电极缆线通过人工信号采集转换装置相连。当编码鼠按照指示正确地按下A杠杆,微电极精确采集到相应的神经元密集放电,经人工处理后转化为一串高频脉冲信号(A信号);正确按下B杠杆时,微电极采集到的神经元放电模式则被处理为单个脉冲(B信号)。同时,将不同模式的脉冲信号发送到解码鼠脑中的微电极,轻微刺激大脑皮层,称为皮层内微刺激(Intracortical microstimulation,ICMS)。当ICMS为一串高频脉冲(A信号),则按压A杠杆;当ICMS为一个单独脉冲(B信号),就按压B杠杆。

这样,就做到了编码鼠按哪根杠杆,解码鼠也按下哪根杠杆。研究者认为:“编码鼠和解码鼠通过脑脑接口使解码鼠完全依靠编码鼠的神经模式来重现编码鼠的行为选择。”这样,就实现了“传心”。

那么,解码鼠是怎么读懂编码鼠的“神经模式”的呢?换言之,解码鼠怎么知道高频脉冲就意味着按A杠杆,单独脉冲就按B杠杆呢?莫非它真的与编码鼠心意相通吗?

答案是:研究人员告诉它的。

这项研究分为两个部分,在实验部分之前,还有重要的训练阶段。研究者采用条件反射的行为训练方法(回忆一下巴普洛夫的狗),让解码鼠学会将不同的ICMS与不同的杠杆联系起来。这样,在实验中,编码鼠的皮层放电模式被人工转化为不同的脉冲信号,解码鼠根据早已学会的规则,按下合适的杠杆。

换言之,解码鼠之所以能“重现编码鼠的行为选择”,是因为它在训练阶段学会了对ICMS作出相应反应。作者们没有说如果解码鼠未经训练的话,它还能不能这样做。笔者的猜测是不能。如果是这样,那么解码鼠其实并不知道编码鼠的选择,而是实验者把编码鼠的选择转换成了一种可以引起解码鼠相应动作的适宜刺激,所以这实际上只是一种反射而已。

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