破解大腦密碼讀心術成真?

靠念力就能搬移電器用品、遠隔兩地也能用腦波溝通?腦波套用大躍進,不啟齒也能下指令。如「心電感應」般的技術,將如何扭轉人類日子?

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全世界賣座超過八億美元¥的《X戰警》系列電影裡,人人身懷絕技。坐在銀色輪椅上的「X教授」,就是靠讀心術扮演癥結角色。

只要一個念頭,就能節制輪椅去向。戴上特製的銀色頭盔,X教授就能上天下海,用意念定位,找出心裡想的那個人。

聽來科幻,但X教授的特異功能,正悄悄在日常日子中上演。

心想事成一個意念就實現

日本金澤工業大學教授中澤實發現,一台腦波儀(EEG),就能把看不見的意念化為指令。

行徑不便的輪椅族,只要戴上腦波儀,就能用「思考方向」,指揮輪椅聽命行事。

勝利秘訣,就在於把抽像的地點,轉化為具體的數字。捕捉大腦對於固定刺激的反映,就簡單不少。

譬如說,只要預先設定好衛生間是一,臥室是二。一旦輪椅族的腦電波呈現一的反映,就能直接轉化為指令,驅動輪椅。

為何不能直接想著「衛生間」來操控輪椅?中澤實坦言,像地點這樣的繁雜思維,「用腦波區分懸殊,現階段仍然是很難題,」他對於《日經Business》說。

人類的大腦,內含八六○億個神經元¥,在一兆條以上的神經相連後,樹立出無比繁雜的運作系統。

怎麼用電腦摹擬、重建大腦的架構與機能,成為了無數科學家的夢想。

去年六月,巴西世界盃揭幕賽上,一位癱瘓的少年就靠著頭上的腦波儀,節制腳下的鋼鐵衣,勝利開出第一球。

穿戴式裝置的熱潮未歇,各國企業已前仆後繼,向解讀大腦的「腦機介面」(BMI)技術邁進,讓大腦不需經由周邊神經以及肌肉,就能與外界溝通。

市場調研機構ABI Research估量,未來五年,腦機介面領功能變數的市場規模上看兩億美元¥(約六十參億台幣)。不只是腦波儀,眼球追蹤、虛擬實境,都成為了走進消費者大腦的工具,而且臉書興辦人祖克柏還懷抱著更大的夢。

七月初,祖克柏在一場問答中坦言,讓兩人腦子互通的「心電感應」,是溝通的極致,也是臉書的未來。

「只要你想著某個東西,你的朋友就能馬上感受到,」祖克柏說。

讀心術,曾經是美國傳奇魔術師胡迪尼的絕技之一。他總能在生死關頭勝利逃脫,讀出觀眾的心也是必備劇碼。

現在,科學證明,讀心術不只是魔術的幻象手法。只要捕捉、解讀、傳輸參步驟,心電感應再也不遙不可及。

第一步捕捉意念

大腦運作,主要是神經元¥細胞互相傳輸神經傳導物資,刺激出微量電流。節制滑鼠、瀏覽、叫出記憶,每一個動作都得經由數百萬¥次電流刺激,才完成溝通。

偵測意念的法子之一,就是用腦波儀來追蹤大腦流動。

年初的國際消費電子展(CES)上,加拿大公司InteraXon推出一款名為「Muse」的輕巧頭環,因為神似X教授的銀色頭盔而備受關注。

「Muse」就是應用腦波儀技術,從大腦著手,訓練專註力。參年前在募資平台Kickstarter上,收到超過二十八萬¥美元¥資金,產品目前已開賣,售價近約九千四百台幣。

日本島津製作所則是用血液含氧量來偵測大腦流動。腦波儀的偵測速度較快,但檢修血液含氧量的精準度較高。但不管是腦波仍然是血液含氧量檢驗,都比醫學用的核磁共振(MRI)等大型精密儀器,更簡便又親民。

因而,日本國際電氣通信基礎技術鑽研所(ATR)正在混合兩種技術,要讓消費者光靠「念力」,就能隔空動作家電用品。

臉書要怎麼捕捉使用者的意念,創造心電感應?祖克柏賣了個關子,只說要打造在聽覺、視覺等感官上,都比人類更敏銳的人工智慧系統。

但這麼大量的資訊怎麼管理、解讀,對於臉書、全世界科學家來講,都是一大難題。

第二步解讀意念與重建

美國加州大學柏克萊分校的神經科學專家葛朗特(Jack Gallant)不僅試著捕捉意念,還要應用功能性核磁共振造影技術(FMRI),重建大腦接管到的影像。

在葛朗特的試驗室裡,你只要在舒服的躺椅上,觀賞幾個小時的電影片段,葛朗特的鑽研團隊就能用一台造價參百萬¥美元¥的核磁共振儀器,重現你大腦中閃過的影像片段。

一般來講,核磁共振只能把大腦裡血液流動的狀況,變為參萬¥個點,呈現在3D立體世界。

但透過數學公式運算,葛朗特的團隊不僅可以串連這些散落的立體像素,也讓大腦中的影像再次重現。

譬如說,你只要在心裡想著蒙娜麗莎,葛朗特就能應用核磁共振,捕捉出你腦中的畫面,再用電腦比對於影像資料庫裡的所有臉孔,找出你大腦裡的那抹微笑。

這樣一來,豈不是任何人都能突破心防,竊取大腦裡的秘密?葛朗特坦言,「確鑿值得耽心。」

但解讀大腦,不僅要靠輕便好用的儀器,還得看訊號是否夠強,可以改變成有意義的資訊。資料庫的量有多大,抉擇了比對於結果的精準度。

現在,葛朗特的技術,只能從一百部電影中,找到你看過的影像。葛朗特預估,「讀心術」要成熟,至少還得花上五十年。

但太平洋的對於岸,日本科學家已開始朝解夢邁進。ATR腦情報鑽研所室長神谷之康,正在應用相似技術,重建人們在夢裡看到的景象。

神谷之康的團隊用核磁共振儀器捕捉受試者睡夢中的大腦流動。歷經兩百次試驗後,就建構出了夢境的影像資料庫。

目前為止,夢境資料庫的比對於結果,以及受試者自己回憶的夢境,已有六成重疊。

英國牛津大學教授史托克斯(Mark Stokes)認為,解夢之路還很漫長,但咱們已向「解夢機」的未來邁進一大步。

史托克斯坦言,「難的是,要在夢境以及大腦流動之間,製作一套完整地圖,」而且這套地圖還不強人人通用。

第參步跨海傳輸到另個腦袋

心電感應,不能只有單行道。補捉一個人大腦裡的資訊後,不僅要解讀,還得傳輸到另一個大腦,才能完成溝通。

去年底,一篇刊載在期刊《Plos One》上的論文,揭穿出印度以及法國大腦間的神秘橋樑。

「你好」(hola)、「再見」(ciao)兩個辭彙,不靠語言、打字、簡訊,直接在印度人以及法國人的大腦間流動。

哈佛大學醫學院、西班牙鑽研機構Starlab、法國公司Axilum Robotics合組的團隊解釋,先把文字轉化為二元¥密碼,就能藉著受試者頭上的腦電波儀頭盔,用摩斯密碼打出暗號。

對於岸的受試者,則是用以往醫治憂鬱症的穿顱磁刺激(TMS)技術,刺激大腦,再把暗號翻譯迴文字。

短短兩個辭彙,耗時七十分鐘。但哈佛醫學院教授巴斯庫爾里昂(Alvaro Pascual-Leone)認為,這有可能突破人與人、甚至人以及電腦之間的溝通障礙。

他但願能為那些無法說話、有感官障礙的人,打造新的溝通模式,不受限於只能啟齒說話或應用打字。

腦對於腦的直接溝通只是第一步。六十八歲的物理學家加來道雄預測,未來電腦將可以直接、即時讀取、傳輸咱們大腦中的訊息。腦海裡的回憶,也可以記錄、重建。

但跟著腦機介面發展成熟,怎麼維護自己大腦裡的思考方向、回憶不受侵略,也將成為下個世代的新戰場。

「若果有人讀你的心,算不算竊取創意?思考方向能不能申請專利維護?誰能算是思考方向的主人?」

加來道雄在去年出版的《心靈的未來》中,描繪腦機介面技術的未來,隱私權、智慧財產權等關聯法條,可能都得從新改寫。

大腦解密,可以打破人類溝通的藩籬,為醫療技術帶來新福音。但大腦是否真的只是人肉電腦,可以用語言、數字取代「思維」?

潘朵拉盒子一旦開啟,怎麼為大腦留一片淨土。趨吉避凶,考驗著科學家的智慧。

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小辭典

腦波儀(EEG)

測量大腦放電狀況的儀器,藉此推測大腦裡的意識流動。以往多半做成頭套,裡面貼滿電極片,頭皮也要塗上濕滑的電極膠才能捕捉腦波訊號。現在的腦波儀已可以做到輕便如耳機,掛在頭上就能記錄腦電波。

腦機介面(BMI)

應用腦波來動作機器的互動介面。初期多用來說明癱瘓或身障病患操控電腦,解決日子不便。但近些年來開始擴展套用在遊戲、教育及運動訓練等功能。

功能性核磁共振(FMRI)

專指應用核磁共振造影技術(MRI),來偵測大腦特定部位的流動狀況。益處是較為安全、無痛,但通常價格也對比昂貴。

穿顱磁刺激(TMS)

用微量電流刺激頭皮,短暫扭轉大腦中的神經組態。臨床上,也會用來刺激特定區功能變數腦細胞,誘發正向思考,作為憂鬱症的療法之一。

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