隨著神經(jīng)科學(xué)近年來(lái)的快速發(fā)展,，基于AI和神經(jīng)科學(xué)的腦機(jī)接口成為了下一個(gè)投資風(fēng)口,，一批世界上最富有的投資者正把賭注押在神經(jīng)科學(xué)和人工智能之間的相互作用,。全球十幾家公司，包括Elon Musk的旗下的創(chuàng)業(yè)公司Neuralink,，都在投資,、研發(fā)能夠“讀取”人腦活動(dòng)和將“神經(jīng)信息”寫(xiě)入大腦的設(shè)備。
人們看到了腦機(jī)接口在人類(lèi)精神,、心理及身體行為上的巨大潛力,，如今也邁出了通往腦機(jī)接口的重要一步——由AI控制的大腦植入物已完成初步的人體試驗(yàn)。
眾所周知,，美國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)（Society for Neuroscience, SfN）是世界上最大,、最權(quán)威的神經(jīng)科學(xué)組織，該非盈利性機(jī)構(gòu)成立于1969年，目前在全球90多個(gè)國(guó)家擁有近3.7萬(wàn)名會(huì)員,，在全球擁有130多個(gè)分會(huì),，而神經(jīng)科學(xué)年會(huì)就是其舉辦的年度盛會(huì)，每年來(lái)自全球各地的科學(xué)家及外科醫(yī)生集聚在華盛頓分享他們的最新研究及發(fā)現(xiàn),，這是世界神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域規(guī)模最大,，最有影響力的頂級(jí)會(huì)議。
就在上周,，2017年神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)在美國(guó)華盛頓特區(qū)舉辦,。本次年會(huì)中最引人矚目是大會(huì)上公布的一系列研究。在這些研究中,，來(lái)自不同研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們利用大腦植入設(shè)備檢測(cè)情緒障礙引起的的異常狀態(tài),，并通過(guò)AI算法釋放電脈沖回?fù)舸竽X，使大腦在沒(méi)有醫(yī)生介入的情況下恢復(fù)到健康狀態(tài),，以達(dá)到控制受試者情緒及行為的效果,，目前這些研究已完成了初步的人體試驗(yàn)。
SfN大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
來(lái)自加州大學(xué)舊金山分校（UCSF）和南加州大學(xué)（University of Southern California, USC）的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)基于植入式電極系統(tǒng),，追蹤并刺激大腦的活動(dòng),，希望最終為患有抑郁癥及創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙等情緒或精神疾病的軍人及老兵提供治療方案。
實(shí)際上,，植入式電極系統(tǒng)在醫(yī)療上的應(yīng)用并不罕見(jiàn),。在以往的研究中，醫(yī)生對(duì)患有運(yùn)動(dòng)障礙（如帕金森）的患者,，通過(guò)深部腦刺激（deep-brain stimulation）改變腦部的神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)而影響患者的肢體行動(dòng),。當(dāng)然，他們也將這種手段應(yīng)用到情緒障礙的治療中,，但收效甚微,。
對(duì)此，來(lái)自加州大學(xué)舊金山分校的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Edward Chang表示,，他們充分的了解了目前技術(shù)的局限性，因此利用AI為精神疾病量身打造了開(kāi)關(guān)系統(tǒng),，只有在需要時(shí)電極才進(jìn)行刺激,。該團(tuán)隊(duì)使用癲癇患者已經(jīng)植入大腦的電極，記錄間斷的（以往的研究為持續(xù)性的刺激）刺激后神經(jīng)的狀態(tài),。
Edward Chang
該項(xiàng)目的另外一部分則由來(lái)自南加州大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)完成,，他們?cè)赟fN年會(huì)上展示了人類(lèi)首張“情緒地圖”——即情緒是如何隨著時(shí)間的推移在大腦中編碼的。
南加州大學(xué)的電子工程師Omid Sani和他的同事對(duì)6名植入了電極的癲癇病人展開(kāi)了研究,，他們記錄了一到三周內(nèi)6名患者的大腦活動(dòng)及情緒變化的細(xì)節(jié),。通過(guò)對(duì)這兩部分信息的對(duì)比，研究人員找到了解讀人類(lèi)情緒的“密碼本”——一種解碼情緒變化與大腦活動(dòng)之間的算法，隨后在之前研究的與情緒有關(guān)的大腦區(qū)域中得到了驗(yàn)證,。
目前,，南加州大學(xué)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成了部分人體閉環(huán)模擬實(shí)驗(yàn)，只要發(fā)現(xiàn)合適的志愿者,，團(tuán)隊(duì)將展開(kāi)新的單閉環(huán)系統(tǒng)測(cè)試,。但由于項(xiàng)目剛剛起步，他們拒絕透露相關(guān)細(xì)節(jié),。
除此之外,，來(lái)自波士頓的麻省總醫(yī)院（Massachusetts General Hospital, MGH）團(tuán)隊(duì)采取了不同的研究方法，相對(duì)于針對(duì)某種特定的情緒或精神疾病,，他們將注意力放在多種疾病中共同存在的行為及相關(guān)的大腦活動(dòng),，比如注意力分散或缺乏同情心等。
在SfN年會(huì)上,，麻省總醫(yī)院團(tuán)隊(duì)提出了一種新的算法：當(dāng)一個(gè)人從事分散注意力的任務(wù)時(shí),，例如匹配數(shù)字圖像或識(shí)別臉部情緒，可用該算法來(lái)刺激大腦,。
麻省總醫(yī)院研究人員發(fā)現(xiàn),，用電脈沖刺激參與決策和情緒生成的大腦區(qū)域，可以顯著改善參與測(cè)試者的表現(xiàn),。他們還繪制了一個(gè)人因?yàn)榻⊥蚍中亩兊檬?、減速的大腦活動(dòng)，并發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)刺激扭轉(zhuǎn)其表現(xiàn),。目前,，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始測(cè)試使用特定模式的大腦活動(dòng)來(lái)自動(dòng)刺激大腦的算法。
腦機(jī)接口（brain-computer interface, BCI）是指在人或者動(dòng)物腦部與外部設(shè)備間創(chuàng)建的直接連接通路,，分為單項(xiàng)腦機(jī)接口和雙向腦機(jī)接口,，用來(lái)完成腦與設(shè)備之間的信息交換，從入侵方式來(lái)看又可分為侵入式腦機(jī)接口,、部分侵入式腦機(jī)接口以及非侵入式腦機(jī)接口,。上述的項(xiàng)目都與人類(lèi)的精神及情緒障礙的疾病研究相關(guān)，來(lái)自南加州大學(xué)的Dong Song教授則是將電極植入運(yùn)用在了記憶提升上,。為了完成研究,，Song教授選取了20名已植入電極的癲癇患者，在關(guān)于記憶的測(cè)試中,，這些電極可以記錄受試者的大腦活動(dòng),。
研究者在確定了最佳的記憶相關(guān)模式后，在隨后的測(cè)試中利用電極刺激大腦,。研究結(jié)果顯示,，這種刺激可以使短時(shí)記憶提高15%,，工作記憶提升25%。而相對(duì)的,，如果采取隨機(jī)刺激,，記憶狀況則表現(xiàn)的更糟。
“目前,，我們正在編寫(xiě)可以提升記憶的‘神經(jīng)代碼’,，而這是從未有過(guò)的，”Song說(shuō)到,。一旦“編碼”完成,，這將意味著人類(lèi)“升級(jí)”自身記憶將變成可能。
然而,，始終無(wú)法回避的是尖銳的倫理和道德?tīng)?zhēng)論,。腦機(jī)接口的植入裝置毫無(wú)疑問(wèn)可以改善某些精神類(lèi)疾病，但由此帶來(lái)的問(wèn)題難以估量,，比如AI和腦機(jī)接口的運(yùn)作很可能使患者對(duì)自我的情緒和行為控制產(chǎn)生懷疑,。
同樣，人類(lèi)感官功能的增強(qiáng),，比如前文中的記憶提升,，很可能是對(duì)現(xiàn)有社會(huì)規(guī)則的一種破壞，引起公平問(wèn)題及新的歧視,。但對(duì)于一些患有阿爾茲海默癥的患者來(lái)說(shuō),，這種AI與神經(jīng)科學(xué)的聯(lián)合系統(tǒng)卻可能為他們帶來(lái)巨大的幸福感提升。
但無(wú)論哪種途徑和目的,，腦機(jī)接口的使用都是一種自我升級(jí),，基于利弊，你支持哪一方,？