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    脑机接口要来了!神经机器接口,即将进入日常生活?

    无创脑机接口技术即将进入日常生活,我们需要确保它不偏离正轨。某些时候,一些在实验室或诊所内蛰伏了几十年的技术可能会在一夜之间发生飞跃,出现于大众消费者面前。以空腔磁控管为例,这种特殊真空管的雏形是通用电气公司在1920年发明的。但是直到1940年,英国科学家才发现将其改为磁控管结构就可以发出功率惊人的微波。这一发现挽救了麻省理工学院一个濒临失败的机载雷达项目,最终在欧洲战场帮助盟军扭转了战局。

    战争刚刚结束,雷声公司的工程师又发现微波也可以融化巧克力。于是“雷达炉”在1947年出现了,时至今日,几乎家家户户的厨房里都能找到磁控管的身影。下一项进入你生活的 “新兴老技术”很可能是神经接口。感谢近几十年里逐渐普及的无创设备,如脑电图(EEG)和功能性磁共振成像(fMRI),内科医生和神经学家不需要在你头上开洞就能检测你的大脑变化。如今,导致此类设备操作复杂、价格昂贵且难以解读的一些问题已经得到了解决,意味着脑机接口可能很快就会出现在我们身边。

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    但这也会带来挑战,因为监测大脑活动和用微波炉做爆米花不一样,会导致数不清的隐私和伦理问题。InteraXon的故事显示了事物的变化能有多么迅速。这家脑机接口公司2007年创立于加拿大多伦多,当时可靠的EEG脑波测量通常需要在受测者的头上贴上一大堆电极,但是InteraXon设计了一种可穿戴式EEG装置,只需要在前额和耳后贴上几根电极即可。配套的还有一个能为它测量到的脑波分类的软件,低频率的“阿尔法波”代表放松状态,高频率的“贝塔波”和“伽马波”代表着活跃或是专注的思维。

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    这家公司的首款产品看起来荒诞不经。在2010年温哥华冬奥会期间前往安大略展馆的参观者会试用一个头带,用他们的意念就可以控制尼亚加拉瀑布或是其他安大略地标上的灯光闪烁。不久后,该公司推出了脑波控制的玩具车和一款《星球大战》游戏。“在推出了这些产品后,我们突然有了一个重大的发现,”InteraXon的联合创始人阿里尔·加腾(Ariel Garten)对我说,“虽然你可以用大脑控制设备,但这并不是很有效率。坦白说,你可以用手更高效地完成这一切。”

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    但是在2014年,该公司推出了缪斯头带,现在已经发展到了第二代:它有一个配套的智能手机应用,可以帮助用户进行冥想。当软件检测到代表着思维涣散的脑电波时,佩戴者的耳中就会收到玻璃破碎声或雷声。这些声音能够促使佩戴者专注于自己的呼吸。“这就好像是在健身房训练,”加腾说,“你会对自己说,‘好吧,我要专注于这些肌肉,让它们变得更加强劲’。”

    不过,利用EEG数据来诊断睡眠紊乱或是癫痫是一回事,监测成千上万的健康用户的大脑状态完全是另一回事。加腾为此成立了可靠脑波技术中心,主要任务是避免隐私泄露、夸大宣传或其他问题,以避免影响到正处于萌芽期的神经接口产业。“我们的目标是设置一套标准,来保证每个人数据都时刻处于安全状态,并且让这项技术得到正确使用,”加腾说。

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    玛丽·卢·杰普森(Mary Lou Jepsen)是加腾的同道中人。她是一名硅谷的硬件工程师,最近创立了Openwater。这家初创公司制造了形如滑雪帽的设备,可以通过透颅红外线来监测血液的流动。某个脑区的血液流动情况,是体现它活跃程度的标志之一。杰普森认为,这项技术可以作为fMRI的一种低成本替代品,用来诊断脑损伤或神经退行性疾病。但或许有一天,她说,这也可以用来读取人们的思维。这对于失能者可能是一项福音,但同时也是一场隐私的噩梦。

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    “我相信思维读取的场景还遥遥无期,但是我之所以早早提到它,是因为它可能在伦理和法律层面产生深远影响,”杰普森说,“只有在我们找出衡量其可靠性的方法之后,才可以在这一领域更进一步。”与其他技术一样,面向消费者的脑机接口看起来很可能在最终成熟之前就开始进入我们的生活。目前,我们最好还是谨慎地将其用于医疗领域。

    博科园|文:Wade Roush

    转自:环球科学/huanqiukexue

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