电缆能把集体意识推向新层次
两个脑瓜比一个强,三只猴子比单独的任何一只都可以更好地控制虚拟形象。这是第一次,一个科研团队将多个动物大脑联网组成一个活体计算机,并可用来处理任务解决问题。
人类大脑要是也能这么链接起来,那将给我们超人般的解决问题的能力,并允许我们交流抽象的思想和感受。“这真带劲儿!”未参与该项目的迪拜马斯达尔研究的Iyad Rahwan说,“这会改变人们合作的方式。”
这项今天刊登出来的研究,是标准的大脑——机械交互界面方面的进步,这些界面可以让人和动物仅仅通过思想就能控制机器和假肢。这些设备一般是通过把脑电活动转换成计算机可解读的信号来工作的。
位于北卡罗莱纳州达勒姆的杜克大学医学中心的Miguel Nicolelis和他的同事们想把多个大脑同时联合起来,以扩充这种做法。这个团队把三只猴子的大脑与一台计算机相链接,该计算机用以控制一个表示机械臂的动画图像,而电极被植入猴脑中与运动相关的区域。
通过同步彼此的思想,这些猴子可以控制机械臂到达一个目标——这时它们会被研究团队给予果汁作为奖励。
脑网
然后,该研究团队让把任务搞得更难了:比如,每只猴子只能控制机械臂的一个方向。但猴子们通过共同努力仍然让机械臂到达了目标。“他们同步彼此的大脑,进而产生了一个超级大脑,并用这个超级大脑完成了任务——这种超级大脑是这三个大脑的一种组合结构”,Nicolelis把这种结构叫做“脑网”。
这三只猴子只与一台计算机相链接,而三只猴子的大脑彼此没有链接,但在第二组试验中,该研究团队将四只老鼠的大脑与一台计算机相链接,而且四个大脑也彼此链接。每只老鼠的大脑中控制运动的区域都植入有两套电极——一套来次级大脑,另一套来记录大脑的活动。
该团队向这四只老鼠发送电脉冲,然后当它们同步自己的大脑活动时候就记录下来。10次训练之后,老鼠们可以做到在61%的时间里同步大脑。这种同步了的大脑活动可以被用做一台计算机,并用以处理诸如信息存储和模式识别之类的任务,Nicolelis说。“我们给这些大脑发送信息,这些大脑吸收了信息,之后我们可以检索出信息。”他说。
这就是计算机中平行处理的原理,Rahwan说。“为了同步,这些大脑一直在彼此反馈着”他说,“其结果是,你可以用一个输入,这就像某种运算,然后得到一个输出——就像计算机那样。”把一个任务的运算分配给多个大脑,这与现代计算机所采用的把运算分配给多个处理器相似,他说。
绕过语言
“妙哉!”,位于西雅图的华盛顿大学的未涉及该研究的Andrea Stocco叹道,“我们在尝试从不同动物那里获取不同的神经元,并且把它们放在一起以创造出一个超级组织。”
一旦我们能把人脑链接起来,那就更有意思了。但这只有在更好的非植入性的大脑监测手段和刺激手段发展出来的时候才有可能了。
“一旦大脑链接了起来,如何运用它们就变成按图索骥了。”Stocco说。人们能让猴子做的是控制运动,但我们可以让人脑做多得多的事情,他说。
一种能允许信息在大脑间直接传输的设备,理论上能允许我们甩掉语言——这种繁冗而难以掌握的符号化编码了,Stocco说。( 星际穿越里 也有 斯托克?)
“我可以从我的大脑向你的大脑发送思想,而不需要表示成声音或单词的形式,”英国纽卡斯尔大学的Andrew Jackson说。“你可以想象置身于这样的一个世界是什么样子,如果我想说‘走,泡吧去’,”我可以直接发送这个想法到你的大脑。”他说,“虽然我不晓得有谁想要那样做。但我情愿把我的大脑与维基百科链接。”
这种能共享抽象思想的能力可以让我们解决更复杂的问题。“如果你是个数学家,有时候而你在思考非常复杂非常抽象的东西时,那是很难进行合作,”Stocco说。“如果你可以用(脑网)来合作并解决普通问题,那么,为了一个共同的目标的时候,这或许可以在不同个体的特长之间起到杠杆效应的效果。”
集体手术
Stocco说,在未来,这或许可以用来做手术。目前,当一个外科医生的团队在工作的时候,在任何时刻,一般只有一个人在主刀。试想如果团队里每个成员都可以关注手术中的一个特定的方面,而与此同时也共享他们的脑力来共同地控制手术进程。“我们离那种场面还相当遥远,但Nicolelis的工作第一次给所有这些都带来了可能,而这是令人兴奋的。”他说。
但也有可能就是这种情景不会提高我们当前的工作,Stocco说。波士顿大学的Jason Ritt表示同意。“原则上来说,与视觉和语言相比,脑网能让我们更快地沟通信息,但这里有一个瓶颈”“我们和技术之间的沟通与我们用语言沟通的能力实在没得比。”
分享我们的思想和脑力的能力也可以让我们在面对侵犯隐私时候变得更为脆弱,Rahwan警告说。“一旦你创造出一个复杂像脑网这样的实体,你得确保个人的自主权得到保护。”他说。比如说,有可能在一个网络上,一个大脑会操纵其他大脑。
还有一种可能是,私人思想会漏进希望分享的信息之中,例如,你请某人在酒吧喝酒后产生的念头,伊利诺伊州芝加哥大学的Nicholas Hatsopoulos说。“这或许会让人有点儿恐慌,”“我们有很多念头是不想和别人分享的”他说。
与此同时,Nicolelis也在发展着用以帮助脊髓损伤的人恢复运动能力的外骨骼头盔技术,并希望这些在猴子身上实验的技术可以帮组瘫痪病人。比如,他希望那些更有经验的假肢使用者或轮椅使用者,可以与无经验的使用者合作来直接训练后者,并帮助他们亲自控制。
译文:新科学家 7月9号《把大脑链接起来,变成多脑的计算机》
Animal brains connected up to make mind-melded computer
链接起来做好汉!——把大脑链接起来,变成多脑的计算机
14:38 09 July 2015 by Jessica Hamzelou 译者:康华岳
原文地址:Newscientist https://www.newscientist.com/article/dn27869-animal-brains-connected-up-to-make-mindmelded-computer.html?full=true#.VZ94O1Iw_Z5
Journal reference: Scientific Reports, DOI: 10.1038/srep11869 and 10.1038/srep10767