人类的学习是一件是漫长而低效的事情,在电子计算机广泛发展以后,就有人设想,人类能不能把大脑与机器连接起来,把知识直接存储进大脑,或者通过大脑直接控制机器呢。
这听起来有点科幻,但前景又是如此令人着迷。试想,如果真的成功了,人类文明发展又会实现一次飞跃,到时候,快速获得知识,心灵控制,甚至获取其他生物的技能,是不是很美好。
早在1969年,华盛顿大学医学院就利用猴子进行脑电生物反馈的研究。至今脑电与脑机的研究已经进行了几十年,期间也产生了许多突破。
在2016年12月,美国明尼苏达大学的Bin He与他的团队实现了让普通人在没有植入大脑电极的情况下,只凭借“意念”,操纵机器臂抓取、放置物体。
2017年2月,斯坦福大学电气工程教授KrishnaShenoy和神经外科教授JaimieHenderson发表论文宣布,他们成功让三名受试瘫痪者通过简单的想象在电脑屏幕上输入了他们想说的话。
实现脑机连接,必须通过一个“脑机接口”把大脑与机器连接起来。脑机接口它是在人或动物脑(或者脑细胞的培养物)与外部设备间创建的直接连接通路。它实现的原理是:
人的大脑活动会产生脑电波,通过采集脑电波信号,再传输给计算机处理,然后转成生物电波反馈给生物体。以实现一定的功能。
根据采集信号的方式不同,脑机接口一般分为侵入式、非侵入式(脑外)。侵入式就是在人的头上做一个手术,把芯片直接植入颅腔内大脑,可以获取直接的神经信号。
另一种方式是非侵入式,不需要动手术,直接像戴帽子一样罩在头上,通过感觉元件获取脑电图。目前这两种研究都有支持者与成果。
在北京时间2020年8月29日,SpaceX、特斯拉等公司的创始人埃隆·马斯克为自己旗下的脑机接口公司 Neuralink举行发布会,并在会上公布了最新一代脑机接口产品:一枚硬币大小的可植入大脑的芯片,以及一台可完成自动植入芯片的手术设备。
据介绍,这一芯片能够感应温度气压、读取脑电波、脉搏等生理信号,支持远程数据无线传输;最新一代的手术设备,则是能够在未来让植入芯片手术在一小时内完成,全过程甚至像外科手术一样简单安全。
... 侵入式脑机连接示意图这个消息让我觉得,科幻的事离现实也越来越近了。
相信脑机接口的实现,将会在教育,医疗,智能家居,游戏,残疾恢复方面产生重大积极作用,这些每个人都可以想象到。
现在我们探讨一下,假设有一天,脑机接口真的实现了,人类真的不用学习了吗?现在的研究成果,基本集中在脑向机器的单向传输,也就是意念控制机器,已经有了很大的成果,哪怕还是在实验室阶段,至少这些成果也都可见到了。 然而机器像脑的传输仍没有太大的进展,比如盲人,通过机器观察到外界的情况,再转换成信号让盲人看到世界的景象,还无法实现。还有,让机器抚摸一只猫,然后通过信号让人感觉到抚摸的感觉 ,这依然无法实现。 同样的道理,把一本大百科全书,或从小学到大学所有的书本知识,通过计算机直接传入大脑也同样无法实现。
这是我们说的没有实现机向脑传输的情况 。我们又假设,在N年以后,这项技术已经很成熟了,我们直接把大脑和机器连接起来,点点鼠标这些知识全都能装入大脑中。这样也不用学习了吗?我看也未必。 因为机械的存储不等于学习,人类是高级生物体,大脑不光光有存储知识的功能,还有分析抽象逻辑等功能。我们通过脑机接口传入到大脑的知识,只能是存储在我们脑中,并不代表我们就会了,还必须要通过我们的理解,一些技能的知识还必须要在实际中练习才能最终学会。比如,向我的脑中存储了开战斗机的方法。
学习是大脑的高级活动,如果脑机接口成功实现了机器向大脑的传输,即使不能直接让我们学会一些知识与技能,也必将大大提高我们的学习效率。至少,历史课本上那些大事发生在哪一年不用再天天背了啊。
任何科技的发展都是有一个过程的,都要经过一代,甚至几代人的不懈努力,我们相信科技能改变人类,我们也期待着脑机接口的全面实现,造福人类。