崔恒

2014年3月28日，在印度海濱城市錫魯萬納塔普拉姆，一名身穿黃色T恤的男子坐在顯示屏前，試圖將信息發(fā)送到歐洲斯特拉斯堡。信息傳達人和接收人都不可以說話，連一根手指也不能動。研究人員想以此實驗證明腦腦交流。他們希望讀出人腦中的想法并寫入別處。

在印度，該男子頭戴設(shè)有8個電極的頭盔，看上去有些奇怪，像是連著電纜的水球運動員。不過，他并不需要贏得什么選美大賽，只需要發(fā)一條消息，更具體地說：一個由0和1組成的位串編碼而成的詞。如果他發(fā)送了1，就表示移動了手；如果他發(fā)送了0，就表示移動了腳。頭盔上的電極記錄大腦皮質(zhì)運動區(qū)的信號。計算機通過電子郵件把位串發(fā)送至歐洲，就像頭腦中的摩爾斯電碼。

與此同時，在斯特拉斯堡的實驗室里，一個人的眼睛被睡眠面罩遮著。大腦視覺中心位于后腦勺處。一只機械臂操縱著后腦勺上的電磁線圈。如果印度方面發(fā)出一個1，一磁脈沖就會刺激視覺中心，他就可以感知到閃光。如果發(fā)出0，另一磁脈沖被觸發(fā)，就不會閃光。70分鐘后，該男子收到來自印度錫魯萬納塔普拉姆的140字節(jié)，計算機解讀出了這一消息。人類首次實現(xiàn)了無語言的大腦間信息傳遞：“Hola”（譯注：西班牙語，意為你好）。

通常，人們對于心靈感應(yīng)有另外的理解，并不只是花費70多分鐘之久，通過想象手腳移動，用西班牙語打聲招呼。可是電話時代的開端盡管稍微有趣些，不也一樣很微小嗎？1861年10月26日，在法蘭克福的一個禮堂前，“馬不吃黃瓜沙拉”這句話被對著麥克風(fēng)話筒講了出來，以電流的形式傳到禮堂里，由電話發(fā)明者約翰·菲力浦·雷斯在目瞪口呆的觀眾面前重復(fù)了出來。雷斯是否想過，150年后的人們在散步的時候，無需電線即可打越洋電話呢？腦腦交流和讀心術(shù)會延續(xù)相似的歷史嗎？我們以后也會像回憶馬和黃瓜沙拉一樣，回顧來自印度錫魯萬納塔普拉姆的“Hola”嗎？

研究頭腦摩爾斯電碼的法國人和西班牙人都不保守。“我們更愿意稱之為靈魂交流，而不是腦腦交流?！彼麄冊诎l(fā)表的文章中寫道：“因為無論是發(fā)送還是接收消息都要求參與者有意識的活動?！边@一說法很大膽，也許很離譜。

大腦還是靈魂，差異可謂不小。腦科研究者記錄神經(jīng)元活動、血流、氧含量。靈魂研究者解讀思想，深入人類的自我。大腦和靈魂有某種聯(lián)系。如何才能解密其中的關(guān)聯(lián)？目前一切都與該問題相關(guān)。

世界各地的科學(xué)家們都在鉆研。他們掃描志愿者的大腦，給他們帶上電極頭盔或者在病人頭骨下插入傳感器。他們想從大腦數(shù)據(jù)中探尋受試者的意圖、感情或者是他們腦中的圖像、旋律甚至文字。

通過思想交流——是進步還是噩夢？

一些人認為這項研究是福音。通過新型的人機設(shè)備，完全癱瘓者也可以與親屬或護理人員交流。在京都，腦神經(jīng)研究者石井信創(chuàng)建了一個模型屋，居民通過腦電波遠程控制家用電器。游戲廠商將神經(jīng)反饋的游戲視為下個大事件。

另一些人認為神經(jīng)技術(shù)將是一場噩夢。戴夫·埃格斯的小說《圓圈》描繪了一個超透明的社會。圓圈是一個超級公司，集蘋果、谷歌、臉書于一體。所有的行為、朋友、文字都會被圓圈公開。在最后一幕中，主角之一在重癥監(jiān)護室陷入昏迷狀態(tài)。監(jiān)視器上顯示了她的腦電波，但沒有人能讀懂這些信號，圓圈公司也不能解密的這些數(shù)據(jù)。這是多么轟動的事件?。A圈必須改變。

人們喜歡窺探、反復(fù)窺探其他人心中的想法。想知道別人在想什么，是否有所隱瞞或者撒謊，是否回應(yīng)我們的感情，真正的他們是什么樣的。凱瑟琳·畢格羅的電影《末世紀暴潮》中，甚至通過大腦錄播機記錄下影像，并傳播到另一個人的頭腦中。在黑市中交易錄制的色情影像：進入陌生人的做愛經(jīng)歷，感受黑幫老大的腎上腺素，以垂死之人的視角觀察世界。這部電影拍攝于上世紀90年代，是一部極佳的科幻片。今天，如果我們關(guān)注腦科研究，一定會問：這種應(yīng)用程序何時能問世。

讀心術(shù)成了嚴肅科學(xué)。然而，我們要仔細讀一讀每條爆炸性新聞，看看實驗到底證明了什么。有人只用兩個電機信號向全世界傳送二進制字符嗎？這方法只在提前打開顱骨的情況下才會有效嗎？參加研究的英雄們必須先在大腦掃描儀上練習(xí)幾個小時嗎？

毗鄰柏林中央車站的柏林大學(xué)夏里特醫(yī)院，這里有讀心術(shù)總部之一。當(dāng)然，研究人員從不這么說。約翰·迪倫·海恩斯借助磁管探看志愿者的大腦，既有新的可能性，又有神經(jīng)技術(shù)方面的巨大障礙。功能磁共振成像是海恩斯最喜歡的方法，也被稱為大腦掃描。通過這一方法，研究人員已經(jīng)能夠確定受試者想的是狗還是貓，是否想購買某種產(chǎn)品，在預(yù)定的數(shù)字上會如何加減，是否已經(jīng)看過一個地方。“當(dāng)我想某些事情的時候，一定會反映在某些大腦過程中?！焙６魉拐f，“意識的內(nèi)容和大腦過程都存在，兩者顯然有系統(tǒng)性的關(guān)聯(lián)?！币环矫媸蔷?，一方面是人腦，人們嘗試用數(shù)學(xué)方法將它們關(guān)聯(lián)起來。

哲學(xué)家維特根斯坦認為，人只能用語言思考。100多年前，他這樣寫道：“語言的界限意味著世界的界限”。約翰·迪倫·海恩斯是一個務(wù)實的自然科學(xué)家。他傾向另一個定義?！八枷胧俏覀冇幸庾R地體驗的所有東西，”他說，“可能是最簡單的感覺、情感或圖像、記憶，也可以是復(fù)雜的語句結(jié)構(gòu)。”

大腦掃描儀最初只測量腦部血流量的變化。原則上，血流量大的時候，大腦會消耗更多的能量，并且神經(jīng)細胞（神經(jīng)元）也會特別活躍。記錄上顯示米粒大小的體積形式（醫(yī)學(xué)上稱為體素）的活性?！斑@些圖像經(jīng)常被誤解?！焙６魉拐f，“它們并不是大腦的照片，不會顯示想法在哪兒，它們首先表現(xiàn)出哪里發(fā)生了什么事兒。”通過學(xué)習(xí)算法才可以從人腦的活動模式中得出有意義的闡釋。就像人們有特定的指紋，大腦活動也有特定的活動模式。然而大腦思考的方式各異。

人腦活動具有個人特征，并有不同的編碼?！澳呐挛覀兌荚谒伎家恢还?，我們的大腦活動也是不同的?！焙６魉拐f。狗狗——對于一些人來說，是蓬松的、毛茸茸的伙伴，是忠誠的童年好友；另一些人的腦海里則會浮現(xiàn)出狂吠或被撕咬的痛苦記憶。并不存在統(tǒng)一的思考模式，這一說法也適用于自行車或者蒙娜麗莎。所以，電腦必須首先學(xué)習(xí)人腦在活動時使用的編碼模式。研究員為海恩斯的核磁共振成像掃描儀的受試者每人設(shè)立了一個數(shù)據(jù)庫。他們可以通過對比模式重新構(gòu)建出受試者想了什么。

可以從顱骨外解讀信號嗎？

受試者在大腦掃描儀下想一張照片或者一幅畫，數(shù)據(jù)就會被存儲在數(shù)據(jù)庫中，研究人員幾乎總能猜對。因為對應(yīng)視覺和聽覺的大腦區(qū)域非常大，很容易測量。思維越抽象，相應(yīng)的大腦信號越難被解讀。情緒或者意圖比圖像難歸類，語言思維則幾乎不能被讀取。這當(dāng)然與該方法本身的巨大弱點有關(guān)：測量依賴相對較緩慢的血液流動。說話的時候，大腦的活動速度快到磁共振測量無法跟上。

更快的方法是讀取腦電波，即神經(jīng)元發(fā)射時產(chǎn)生的電脈沖。它們就像是思維的現(xiàn)場錄制。不萊梅信息學(xué)家塔尼婭·舒爾茨大膽將這一方法應(yīng)用于讀心術(shù)的重點：識別語言。

塔尼婭·舒爾茨與美國神經(jīng)學(xué)家近來首次成功地重構(gòu)腦電波中的完整語句。受試者被要求大聲朗讀肯尼迪的傳奇就職演講摘錄或者童謠。電極記錄其大腦皮層的活動模式。研究人員根據(jù)這些信號為每個人創(chuàng)建了聲音檔案館。每個聲音都和特定的神經(jīng)元信號配對。接著再次閱讀文本，依據(jù)大腦信號，可以得出正確文本。這是全世界第一次。

還有一點要提及：受試者曾患癲癇，傳感器網(wǎng)絡(luò)在頭蓋骨下，被直接植入大腦皮層。大腦皮層的信號比顱骨外強得多。當(dāng)然，只有出于治療的需要，才可以打開病人的頭骨。朗讀還激發(fā)了負責(zé)聽覺和嘴部動作的神經(jīng)元，使得活動模式更加清晰。塔尼婭·舒爾茨說：“下一步將解讀人們心中想?yún)s沒有說出口的話?！边@將是一大跨越。

還有一個有意思的問題：是否能從頭骨外面解讀這些信號。盡管人們可以使用腦電圖頭盔從頭皮讀出腦電波（EEG縮寫表示腦電圖，encephalon指腦，gráphein表示“寫”。）但是腦電圖不如侵入式方法或者腦部掃描那樣精確，因為頭骨就像隔音屏障一樣減弱了信號。

塔尼婭·舒爾茨樂觀地認為，這項技術(shù)總有一天會足夠先進，讀出人們心中所想。那時，完全癱瘓或者失去說話能力的人將會從中受益。他們可以這種方式與其親屬或監(jiān)護人溝通。舒爾茨現(xiàn)在51歲，她認為自己有生之年能看到這一成果，但是強調(diào)：“這一切只適用于想要被人理解并且愿意合作的人，并不是隨意攔截和解碼人們心中的想法?！?/p>

如此看來，違背他人意愿搶奪其秘密似乎不可能。無論是功能磁共振成像技術(shù)，還是腦電圖頭盔法，受試者暫時都需要在科學(xué)家的指導(dǎo)下，花費幾個小時訓(xùn)練，以充實自己大腦活動模式的數(shù)據(jù)庫。然而，不排除有一天會出現(xiàn)一個全能的通用譯碼器。在京都，為用意念控制家電而努力的研究人員，通過大數(shù)據(jù)算法仔細檢查來自數(shù)百部大腦掃描儀的公開數(shù)據(jù)，希望發(fā)現(xiàn)思維模式中的共同點。至少他們已經(jīng)知道大腦是否和言語、情感、運動，社會或者其他的行為相關(guān)。

腦科研究人員處于兩難境地。他們不希望成為毫無顧忌的間諜，偷取他人腦子里的想法。他們想像塔尼婭·舒爾茨一樣，為癱瘓的人提供幫助?；蛘呦窦s翰·迪倫·海恩斯一樣，理解思維的機制。然而，軍方也早就對神經(jīng)技術(shù)產(chǎn)生了興趣。美國軍方研究機構(gòu)DARPA多年來一直在資助人機設(shè)備的開發(fā)。情報官員可以更迅速地分析大量諜照，士兵可以更快地識別危險情況。約翰·迪倫·海恩斯曾經(jīng)聯(lián)系一位受英國政府委托追蹤恐怖分子的人。此人認為：“在這些情況下使用這種技術(shù)并不那么容易?！?/p>

機器能比我們自己更快地識別我們的意圖嗎？

實驗室的哪些會成為現(xiàn)實？海恩斯的同事本杰明·布蘭克茲也在研究這一問題。他是柏林工業(yè)大學(xué)的教授，和海恩斯一樣在柏林計算神經(jīng)科學(xué)伯恩斯坦中心工作。不過，海恩斯通過15噸重的掃描儀探看受試者的大腦，而布蘭克茲使用的是可以輕松戴上的腦電圖頭盔。他的研究小組可以預(yù)估受試者是要移動左臂還是右臂，司機有什么行駛打算。

如果駕駛者想踩剎車，他的腦電波將泄露這一意圖——踩踏板的130毫秒之前大腦就已經(jīng)做了決定。如果汽車的速度是100km/h，這段時間內(nèi)汽車前進了約4米。布蘭克茲與戴姆勒合作的進行了這一實驗，這是讀心術(shù)的特別之處：識別意圖。為了縮短反應(yīng)時間，理論上人們也許可以直接以腦電波信號進行制動。除了安全帶，駕駛者還要戴上腦電圖頭盔，但是這點小麻煩算不上什么。

如果最終可能因為路比較濕滑，司機不想猛踩剎車，在最后關(guān)頭做出了轉(zhuǎn)向的決定，會發(fā)生什么？如果計算機已經(jīng)抓住了他的意圖，他還能收回這一念頭嗎？我們先不討論行車安全，只說說自由。在我們自己家里，要是機器比我們自己更快地了解到我們的意圖，那么在這個家里誰才是主人？在另一項實驗中，布蘭克茲和海恩斯證明，人在一個相對較晚的時間點還可以改變主意。在人的大腦中，“準(zhǔn)備好了”這一信號并不一定意味著人會按照計劃行動。他仍然有改變決定的自由。如果意圖閱讀機瞬間就把大腦信號付諸行動，也許就限制了這一自由。這種行動是草率的，也許在駕車時并非好主意。接下來談一個對我們大家都有影響的問題。

3年前，伊萬·馬丁諾維奇被媒體炒得沸沸揚揚，記者把他比作“大腦黑客”。接著，他收到了一些陰謀論者的電子郵件。他只是做了身為虛擬網(wǎng)絡(luò)安全教授該做的事情：尋找漏洞。只是這一次在大腦中。

馬丁諾維奇從自己在網(wǎng)絡(luò)安全中心的辦公室看向牛津自然歷史博物館。在博物館中，過去的威脅顯而易見：霸王龍的巨型骨架。今天的威脅是不可見的，它隱藏在軟件和應(yīng)用程序中，或許腦電波很快也會被竊聽。馬丁諾維奇在加州伯克利大學(xué)讀博士學(xué)位時就意識到這一點了。那時，電腦游戲中突然流行起了腦電圖設(shè)備，花300美元就可以買到。那時的想法是在游戲中使用意識的力量。

伊萬·馬丁諾維奇專門在世界上搜尋threat Models，有威脅的場景。當(dāng)他看到腦電圖游戲設(shè)備的時候，立刻發(fā)現(xiàn)這一形式具有威脅性：設(shè)備可以讀取腦電波，并為應(yīng)用程序提供原始數(shù)據(jù)。馬丁諾維奇對此并不反感。為什么不可以用腦電波玩電腦游戲呢？他只是在想，騙子會不會編寫一個應(yīng)用程序，從腦電圖中竊取用戶的敏感信息。

研究人員為一個非專業(yè)的腦電圖設(shè)備配了14個電極，給30名學(xué)生戴上了頭盔，并給他們看屏幕。屏幕上的0到9分布就像自動取款機上的數(shù)字鍵盤一樣。數(shù)字交替閃現(xiàn)。他們的任務(wù)是：專注于密碼的第一個數(shù)字。學(xué)生們盯著顯示器，研究人員則觀察數(shù)據(jù)中的特別之處，收獲不少。

正確的密碼數(shù)字閃爍之后，約每三分之一秒，腦電圖出現(xiàn)一微小脈沖。神經(jīng)學(xué)家稱此為P300脈沖（P為正電壓時，300為300毫秒）。該信號顯示注意力的改變，人們在一系列相同的聲音、圖畫或者照片中突然發(fā)現(xiàn)和自己相關(guān)的東西時，就會出現(xiàn)這一信號。令人驚訝的是，廉價的腦電圖設(shè)備也可以檢測到微弱的信號。牛津大學(xué)的研究人員只需要多閃幾次密碼數(shù)字，弱信號就會增加。

通過這種方式，他們立刻猜對20%參與者的密碼第一位。通過閃爍的地圖猜測參與者的居住地，得到的結(jié)果更好。他們還很快猜出了60%的學(xué)生的出生月份。對大型詐騙來說，這還不夠。但對于讀心術(shù)來說，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)是小小的轟動了。

當(dāng)然，當(dāng)人們頭戴腦電圖設(shè)備，連接上應(yīng)用程序的時候，什么白癡會自愿把注意力集中在自己的密碼上呢？“這不是我們接下來要對付的攻擊?！币寥f·馬丁諾維奇說，“但騙子是足智多謀的?！彼麄儠噲D掩飾竊聽行為。他深信：“這僅僅是個開始?！?/p>

如果你這幾天與神經(jīng)科學(xué)家聊天，就會經(jīng)常聽到：這僅僅是個開始。但如果這只是開始，誰來寫續(xù)集呢？德國倫理委員會成員、漢堡大學(xué)法學(xué)教授萊因哈德·默克爾說：“律師，特別是辯護律師。我堅信在德國法院訴訟程序中，我們很快就可以看到神經(jīng)技術(shù)。”

腦部掃描和腦電圖測量的安全性怎么樣？

2008年，在印度，首次有人因基于腦電圖測試的結(jié)果被定罪。法院認為，腦電圖測試可以證明被告毒死了她的未婚夫。他們根據(jù)幾句陳述假定了可能的作案過程。（“我買了砒霜”，“我叫烏迪特”，“我給他下了砒霜的糖果”）測量得出的大腦信號有相應(yīng)的經(jīng)驗基礎(chǔ)，檢察官認為：被告實際上經(jīng)歷過這種情況。法院判處該女子無期徒刑。 “這個判決前所未聞。”萊因哈德·默克爾說，“這項技術(shù)并不足夠可靠。大腦沒有‘謊言區(qū)?！鄙窠?jīng)技術(shù)的彩色圖像讓法官和陪審團誤認為此方法是科學(xué)準(zhǔn)確的，然而它根本算不上科學(xué)。評論家們認為這是圣誕樹效應(yīng)，評委被華而不實的噱頭蒙蔽了。

在柏林，約翰·迪倫·海恩斯證明了，從大腦活動中可以看出一個人是否到過某個特定的地方，或者看過某個事物。但是：“準(zhǔn)確率并沒有高到可以使用該信號作為不容置疑的證據(jù)。”那么這些信號到底可以說明什么？犯罪嫌疑人可能在現(xiàn)場，但沒有在作案時間在場，而是在作案前一天?？赡芩滥呈挛铮皇且驗楹芏嗳擞羞@件事物。作為首次試驗，海恩斯請同事帶上自己住所的照片，來做識別測試。調(diào)查失敗了，因為多數(shù)人在宜家買了家具，導(dǎo)致他們的家看起來驚人相似。

“實際應(yīng)用的漏洞是巨大的?！焙６魉拐f。此外，如果被告不配合，神經(jīng)技術(shù)也可能被智謀騙過。盯住屏幕上的錯誤對象，回憶起具有喚醒作用的事件，可能會破壞不同的神經(jīng)過程。

萊因哈德·默克爾認為，律師用腦部掃描儀或者腦電圖測量儀收集當(dāng)事人可信性的證據(jù)，這一行為是合法的?！安荒芤源俗C明被告有罪?！钡寝q護人需要為其減免罪責(zé)。“因此也應(yīng)允許引入非確定性的方式。技術(shù)也在繼續(xù)發(fā)展。”默克爾建議，法律研究者應(yīng)該熟悉腦研究的方法。

新技術(shù)并不像自然災(zāi)害，人們無需認命。它們有值得討論的優(yōu)缺點：是否需要邊界、禁令、規(guī)則？這取決于神經(jīng)技術(shù)將來是與核能和水力壓裂是同級，還是與智能手機和太陽能發(fā)電一類。

謹慎起見，弗勞恩霍夫系統(tǒng)技術(shù)和創(chuàng)新研究所的科學(xué)家要求更好地保護數(shù)據(jù)。“神經(jīng)科學(xué)的數(shù)據(jù)，特別是與想法和感受相關(guān)的數(shù)據(jù)，顯然非常私密，因此必須被視為‘敏感?！?月初，他們在《南德意志報》中寫道?！懊舾袛?shù)據(jù)的列表雖然很獨特，但是神經(jīng)數(shù)據(jù)目前還不在列。根據(jù)現(xiàn)行法律，神經(jīng)數(shù)據(jù)就像鞋碼測量一樣，受到同樣規(guī)則的約束?！?/p>

毫無疑問，一個所有想法都被公開的社會是殘酷的。但還有另一種積極的想象：思想、感情和大腦連接在一起，不需要把它們轉(zhuǎn)化成語言；成為反饋回路的一部分；聽大衛(wèi)·羅森博姆的音樂會。

在6月的某星期一，大衛(wèi)·羅森博姆在英國南部海岸的普利茅斯的音樂廳中，為兩個腦電圖頭帶找充電器。3個小時后，他的音樂會就開始了，這是彩排。羅森博姆是大腦音樂的先驅(qū)，40年來一直嘗試融合思想、感情和音樂于一體。他戴著木珠手鏈，穿著綠色夏威夷襯衫，再加上秘魯?shù)牟噬幙棿?，也許是致敬他的嬉皮士時代，至少他已經(jīng)把約翰·列儂和小野洋子連上了線，將他們的腦電波轉(zhuǎn)換天體樂聲圓舞曲。還有些人服用LSD來探索自己的知覺，而羅森博姆使用電。在他的一次表演中，聽眾要通過頭骨發(fā)送電脈沖。過去還沒有那么多倫理委員會。

世界各地的博物館為他準(zhǔn)備了回顧性的展覽，但羅森博姆還沒有準(zhǔn)備好。不是現(xiàn)在，因為全部的新型腦機設(shè)備進入了市場。普利茅斯在這一天舉辦了音樂-人腦-電腦設(shè)備的首次會議。羅森博姆做明星嘉賓。他是加州藝術(shù)學(xué)院的教授，從洛杉磯過來。現(xiàn)在，他坐在筆記本電腦、音響合成器和55英寸屏幕的前方，跟兩位學(xué)生解釋晚上的計劃。這兩位學(xué)生研究實驗音樂，不厭惡實驗：邁克的博士專業(yè)是座頭鯨的歌聲，努利想將天體物理現(xiàn)象用音樂表現(xiàn)出來。他們戴上腦電波頭帶，閉上了眼睛。 “我并不打算要你們控制什么?！绷_森博姆說， “放松些，傾聽，閉上眼睛也沒關(guān)系。如果睜眼，盡可能少眨眼?！闭Ｑ蹠蓴_電子設(shè)備。 “一切順其自然?！绷_森博姆說。

排練完，當(dāng)?shù)仉娨暸_的記者來了?！霸胍羰裁磿r候開始？”他問。噪音晚上7點，大衛(wèi)·羅森博姆給觀眾做了簡短的解釋。他說：“邁克爾和努利從來沒有試過這一實驗?！边@兩位學(xué)生只聽，電腦會記錄他們的腦電波。腦電波頻率的變化會影響音響合成器的音調(diào)，除此之外，邁克爾和努利的腦電波變化時，音樂也會改變。然后音樂開始了，低聲、加強、高聲、低聲。揚聲器里發(fā)出來的聲音，聽起來有點像鯨在鐘乳石山洞里的歌聲，當(dāng)然是主觀的。人機音樂設(shè)備的音樂專家們聚精會神地聽了30分鐘后，發(fā)出雷鳴般的掌聲。熱情有感染力，也讓人平靜。如果這些是邁克爾和努利心中所想，那么人們暫時用不著害怕特工了。

[譯自德國《時代周報》]