打開思維之門的腦機(jī)接口技術(shù)

張 琛

人們將芯片植入大腦，使人腦與計(jì)算機(jī)相連，通過思維來操控外部世界，獲得“超能力”；實(shí)現(xiàn)人與人之間大腦的直接通信或思想交流；讀取或改變?nèi)说挠洃浀葓鼍安粩喑霈F(xiàn)在各種科幻作品中，被賦予了特殊而又神秘的魔力。如今，隨著腦機(jī)接口（BCI）技術(shù)的快速發(fā)展，這些科幻場景不再是異想天開，有些已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入臨床應(yīng)用，甚至未來將會(huì)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧?/p>

腦機(jī)接口技術(shù)是指將人腦與計(jì)算機(jī)交互連接的技術(shù)，已經(jīng)有了40多年的發(fā)展歷程。我們借助這類技術(shù)可以建立起大腦與外部設(shè)備之間直接交流的通道，即通過提取特定的大腦活動(dòng)的神經(jīng)信號(hào)，“解碼”人的意圖，生成相應(yīng)的控制命令，實(shí)現(xiàn)對外部設(shè)備（比如計(jì)算機(jī)、機(jī)器人等）的操控。腦機(jī)接口技術(shù)最早由加州大學(xué)洛杉磯分校的雅克·維達(dá)爾（Jacques Vidal）教授于20世紀(jì)70年代提出，他實(shí)現(xiàn)了通過解碼腦電來控制屏幕上光標(biāo)樣物體的移動(dòng)。此后在醫(yī)療和娛樂等領(lǐng)域得到了快速發(fā)展。

腦機(jī)接口系統(tǒng)可分為有創(chuàng)與無創(chuàng)兩類。目前有創(chuàng)的腦機(jī)接口系統(tǒng)主要通過向大腦植入電極陣列、提取神經(jīng)活動(dòng)的電信號(hào)而實(shí)現(xiàn)。美國一項(xiàng)名為“大腦之門”的研究通過植入的微電極陣列對肢體運(yùn)動(dòng)意圖的解碼，已成功幫助因脊髓損傷、腦干中風(fēng)或罹患“漸凍癥”而喪失運(yùn)動(dòng)能力的患者通過想象手部或手臂的運(yùn)動(dòng)來控制電腦鼠標(biāo)。腦植入設(shè)備是一個(gè)雙向系統(tǒng)，它在提取神經(jīng)信號(hào)之外，也可以對神經(jīng)系統(tǒng)特定區(qū)域進(jìn)行刺激，從而幫助受到神經(jīng)損傷的患者進(jìn)行康復(fù)。

無創(chuàng)腦機(jī)接口系統(tǒng)主要通過記錄、解碼腦電等無創(chuàng)腦成像技術(shù)所采集到的神經(jīng)信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。雖然在信號(hào)質(zhì)量上弱于有創(chuàng)植入設(shè)備，但因其操作簡便、無創(chuàng)傷等優(yōu)勢，具有十分廣闊的發(fā)展前景，能夠成為一般的通用技術(shù)應(yīng)于醫(yī)療康復(fù)、智能監(jiān)控、安全監(jiān)測、軍事裝備、娛樂及商業(yè)活動(dòng)等各個(gè)領(lǐng)域。就目前而言，無創(chuàng)腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療與娛樂領(lǐng)域進(jìn)入具體應(yīng)用階段，而有創(chuàng)腦機(jī)接口由于需要進(jìn)行手術(shù)、技術(shù)難度大、精準(zhǔn)度要求高，大部分仍處于臨床實(shí)驗(yàn)階段。

腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展涉及眾多學(xué)科。從腦植入設(shè)備的材料研發(fā)、無創(chuàng)可穿戴便攜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、模式識(shí)別技術(shù)的提高，到神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)的研究，再到應(yīng)用人工智能提升解碼或刺激的效率與精度等。腦機(jī)接口技術(shù)的發(fā)展為我們“解讀思維”和“增強(qiáng)思維”帶來了新的契機(jī)，意味著人類正在邁入一個(gè)可以更好地解碼意向、情緒和決策并達(dá)到人與機(jī)器、人與環(huán)境共融的時(shí)代，未來甚至可以簡單地通過思維來與他人進(jìn)行交流。

腦機(jī)接口系統(tǒng)的發(fā)展雖然在醫(yī)療等領(lǐng)域?yàn)槿祟悗砹藰O大的便利，但我們必須看到，這類技術(shù)有可能提供利用和操縱人的新方式，產(chǎn)生新的社會(huì)不平等現(xiàn)象，甚至改變?nèi)祟惖哪承┖诵奶卣鳎核矫艿木裆?、個(gè)人的能動(dòng)性，乃至把個(gè)人理解為是受其身體約束的實(shí)體。相應(yīng)地，就帶來了一系列令人擔(dān)憂的問題：如何保障神經(jīng)數(shù)據(jù)的隱私權(quán)，如何規(guī)范神經(jīng)數(shù)據(jù)的所有權(quán)和使用權(quán)，如何界定腦機(jī)接口的控制權(quán)與代理，如何確保這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用中的社會(huì)公平性，以及如何進(jìn)行適度的監(jiān)管等。

這些問題引發(fā)了廣泛的討論，也關(guān)系著此類技術(shù)的未來發(fā)展?，F(xiàn)有的諸如人體醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的倫理準(zhǔn)則和道德規(guī)范已經(jīng)不再適用于這一技術(shù)領(lǐng)域，我們必須認(rèn)真對待神經(jīng)技術(shù)和機(jī)器智能產(chǎn)生的可能后果，建議各國政府成立審議機(jī)構(gòu)，在探討新的倫理準(zhǔn)則之基礎(chǔ)上，出臺(tái)能夠起到正確引導(dǎo)、風(fēng)險(xiǎn)防范、科學(xué)監(jiān)控作用的法律條例，促進(jìn)腦機(jī)接口技術(shù)朝著有利于人類未來的方向發(fā)展。