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當人腦連上電腦,《攻殼機動隊》生化人不是純屬虛構

「2040年代的虛構日本城市新濱市,經過第三次和第四次世界大戰洗禮的近未來科技,已可將人類除大腦外的所有身體器官用生化電子的義體代替,並將人類大腦改裝成與具有網際網路功能的電子腦。—生化人已然漸漸成為社會常態。」當人腦連接電腦,用意念左右機器,宛如科幻漫畫《攻殼機動隊》的設定,不是純屬幻想。

腦機-意念-BCI-腦電圖-電子腦 動畫版《攻殼機動隊》劇照。圖片來源:CatchPlay提供。
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許多人會說,科技能夠帶來變化;而對克切瓦爾(William Kochevar)來說,使用「變化」這個詞一點兒也不為過。克切瓦爾在腳踏車事故之後,肩膀以下癱瘓,卻能夠用自己的手來進食。

這部分得歸功於植入他右手、用來刺激肌肉的電極。但真正的魔法在於,克切瓦爾可以用意念控制他的手臂。他想要移動手臂的意圖,會反映於運動皮質的活動;大腦植入物會偵測這些訊號,並將訊號轉換成指令,啟動他手臂上的電極。

用這種方式解碼意念,聽起來有點像是科幻小說,但腦機介面(BCI,例如克切瓦爾使用的BrainGate)也證明,意念控制確實可行。

研究者已經能夠單靠神經活動來判斷人類看到的影像或聽到的字詞,也能將資訊編碼並刺激大腦。超過30萬人使用的耳蝸植入助聽器,可以將聲音轉換為電子訊號,並送入大腦;科學家也已經能將資訊「注入」猴子的大腦,透過電脈擊指示牠們進行某些動作。

BCI的研究腳步和雄心都在上升。美軍和矽谷開始將焦點移往大腦;Facebook希望能讓人用意念來打字,新創公司Kernel有1億美元可以投入神經科學。馬斯克(Elon Musk)則創立了Neuralink;他的想法是,人類需要某種升級,才能熬過人工智慧的威脅。

在創業家想像的世界裡,人類可以使用意念與其他人和機器溝通,或是擁有聽見超高頻聲音這樣的超能力。

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就算這些能力真的可以成真,也還得等上數十年。但早在它們成真之前,BCI就有機會帶來驚人的新應用,例如刺激視覺皮質協助盲人、為中風病患建立新的神經連結,或是監控大腦的憂鬱訊號等。若BCI能將神經訊號轉化為可供駕馭的資源,就有機會改變人類的定義。

懷疑派對此嗤之以鼻。將醫療BCI投入臨床實驗十分困難;克切瓦爾使用的BrainGate是在超過10年前開發,但至今只有少數幾個人試用過。將植入物轉為消費性商品則更難想像,因為這在科技、科學和商業上都有不易克服的阻礙。

先從科技開始。腦電圖(EEG)等非侵入性技術,在皮膚、骨骼和生物膜的干擾下,難以取得高解析度的大腦訊號。這方面已有所進展,例如可以用來遊玩虛擬實境遊戲、或是讓人以意念控制工業機器人的EEG頭戴裝置,但及至目前為止,最大膽的應用都需要可以直接與神經元互動的植入物。

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現有裝置也有許多缺點,例如需要穿過頭蓋骨的線路、會引發免疫反應、只能與數百個神經元(人類大腦擁有850億神經元)溝通等。

不過,這可能很快就會改變;在微型化進步和運算能力上升的助力下,已經有人嘗試製作安全、無線、能與數十萬神經元溝通的植入物。有些植入物試圖解譯大腦的電子訊號,有些則是在嘗試光線、磁力、超音波等手段。

克服清除科技阻礙之後,很快就會碰上另一個阻礙。

大腦仍舊有如未知之境;科學家不太清楚大腦究竟如何運作,特別是記憶形成等複雜功能。動物方面的研究較有進展,但人體實驗相當困難。

不過,現在我們對運動皮質等部分大腦區域,已經有較為深入的理解,而且我們也不一定需要完整的理解。機器學習可以辨識神經活動的模式,大腦本身可以輕易學會控制BCI,神經科學亦將揭露更多大腦的秘密。

第三個阻礙即為商業化。

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為醫療裝置取得核可需要時間、金錢和專業。想讓消費性應用起飛,就得提供民眾覺得有用的功能;BCI的部分應用其實沒有必要,例如,想不用手指打字,使用語音助理,就比使用大腦植入物更簡單。開顱手術也不太可能會讓消費者趨之若鶩。

話雖如此,大腦植入物已經是部分症狀的常見治療方法。約15萬人接受腦深層電刺激,以控制巴金森氏症。正如雷射眼部手術所示,非急需手術確實有可能成為常見手術。

這一切皆顯示,神經科技先鋒想像的未來雖然難鉅,但也確實有可能成真。人類將巧思投入某個問題之時,不管問題再怎麼困難,站在反方皆非明智之舉。

幾年之內,更進步的科技就有機會開啟與大腦溝通的新管道。

許多初期應用有著明確的目標,例如回復運動和感官能力等,但在用途逐漸邁向強化能力之際,無論是軍事或消費性用途,疑慮亦將隨之而來。

隱私將面臨更大的挑戰?

其一即為隱私;我們可能再也無法擁有私密的、藏在心底的想法。另一項疑慮是安全性;如果網路能觸及大腦,大腦就有可能遭到駭侵。第三個疑慮則是貧富不均;也許只有精英階級才能取得超人類的認知能力。

倫理學者已經開始處理,機器進入神經領域時可能引發的認同和行為問題。這類問題並不急迫,但更重要的是,它們非純屬幻想。

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科技會改變人類的生活方式,而下一個開拓領域,很可能就在我們的頭蓋骨下方。

(本文由「經濟學人」獨家授權轉載)
 

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