袁斯來

在今年4月的F8開發(fā)者大會(huì)上，F(xiàn)acebook宣布要研發(fā)一項(xiàng)“大腦打字”的黑科技：無需任何植入式硬件，只要帶上一個(gè)傳感器，用戶就能通過腦電波直接“打字”，速度能比現(xiàn)在在智能手機(jī)上打字快4倍。

“除了你腦子里的幾個(gè)立方厘米以外，沒有東西是屬于你自己的?！敝姆礊跬邪钚≌f《1984》中的這句話，似乎已有點(diǎn)不適用了?；蛟S在不遠(yuǎn)的未來，人們的心理狀態(tài)，包括隱藏的意圖，甚至是夢(mèng)的畫面，都會(huì)以一個(gè)更加精確、分辨率更高的形式被“讀取”出來。

雖然Facebook并沒有說明“大腦打字”的技術(shù)具體將如何實(shí)現(xiàn)，但其實(shí)讀取腦電波這種技術(shù)早已應(yīng)用到了一些現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中。2008年在印度的馬哈拉施特拉，14歲的阿迪提·沙瑪被控謀殺了前未婚夫巴拉迪。法庭上，她堅(jiān)持自己是無辜的，但在一場(chǎng)測(cè)試后，法官毫不猶豫地判處她有罪。

出賣沙瑪?shù)木褪撬哪X電波。在一個(gè)沒有窗戶的小房間，沙瑪?shù)念^部被放置了32個(gè)感應(yīng)器。調(diào)查人員向她大聲讀出一系列和犯罪事實(shí)相關(guān)的話—“我和巴拉迪在麥當(dāng)勞見了面”“我買了砷”。沙瑪雖然一言不發(fā)，但她的大腦會(huì)根據(jù)這些信息發(fā)出一種名為“P300”的信號(hào)，這成了她的犯罪證據(jù)。人類大腦活動(dòng)的波動(dòng)，在特定的行為下?lián)碛刑囟ǖ男盘?hào)模式，像指紋一樣獨(dú)一無二。當(dāng)人們接觸到自己熟悉的人或事時(shí)，腦中就會(huì)產(chǎn)生“P300”信號(hào)。一旦它出現(xiàn)，就說明沙瑪熟悉買毒藥、和未婚夫碰面的情景。

而最近幾年，神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域則開始研究怎樣直接“讀取”人類的思想。這項(xiàng)技術(shù)將更為復(fù)雜。

科學(xué)家使用的儀器是功能性磁共振成像儀，從1990年代起，這種儀器就在醫(yī)療上投入使用，主要用于定位大腦的功能區(qū)。

大腦的神經(jīng)細(xì)胞活躍時(shí)，會(huì)消耗氧氣，這些氧氣由附近的微血管和紅血球中的血紅素運(yùn)送過來。在這個(gè)活躍區(qū)域，血流速度、方向都會(huì)改變，含有氧氣的帶氧血紅素會(huì)增加，同時(shí)沒有氧氣的去氧血紅素會(huì)減少，這兩種血紅素比例的變化被稱為“血液氧飽和水平檢測(cè)”（簡(jiǎn)稱BOLD）。

功能性磁共振成像儀的成像單位是體素，類似于照片的像素，掃描出的三維圖像被分割成無數(shù)個(gè)小立方體，每一個(gè)體素都附帶BOLD信號(hào)。一旦人們開始思考，大腦中某部分富氧血紅素濃度上升，BOLD信號(hào)就會(huì)增強(qiáng)。不同的體素會(huì)負(fù)責(zé)不同功能，當(dāng)人看到一只狗時(shí)，分辨形狀的體素會(huì)活動(dòng)起來，在腦中描繪出“狗”的形狀，至于“上色”這個(gè)命題，就要交給另外負(fù)責(zé)辨別顏色的體素了。當(dāng)這兩個(gè)區(qū)域同時(shí)活躍時(shí)，說明這個(gè)人看到了一條白色的狗。

所以，現(xiàn)在的“讀心術(shù)”實(shí)際上就是對(duì)BOLD信號(hào)的分析。它連接著我們腦中的影像和現(xiàn)實(shí)世界。

美國伯克利大學(xué)的教授杰克·格蘭特做的就是“神經(jīng)解碼”工作，而時(shí)下最熱門的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)也為其提供了幫助。

格蘭特和學(xué)生西本真治在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中讓3個(gè)受試者躺在功能性磁共振成像儀里，觀看一系列彩色自然主題的紀(jì)錄片。兩個(gè)小時(shí)后，儀器會(huì)記錄下他們大腦反應(yīng)不同畫面時(shí)的體素的BOLD值。這些數(shù)據(jù)輸入電腦中，和影片里的顏色和移動(dòng)形狀匹配，形成了初級(jí)的“反應(yīng)模型”。接下來，西本真治用了網(wǎng)上隨機(jī)找到的5000多個(gè)小時(shí)的視頻訓(xùn)練它，讓模型“知道”人們?cè)诳吹筋愃粕屎托螤顣r(shí)，大腦中的活動(dòng)是怎樣的。

當(dāng)被試者看到一段新視頻時(shí)，新的BOLD信號(hào)傳回電腦，模型將它們和已有的反應(yīng)數(shù)據(jù)匹配，就能“復(fù)現(xiàn)”這段視頻。甚至當(dāng)屏幕左右同時(shí)出現(xiàn)兩頭運(yùn)動(dòng)的大象時(shí)，模型都能識(shí)別出來。

不過，通過大腦信號(hào)對(duì)應(yīng)“復(fù)現(xiàn)”的視頻內(nèi)容會(huì)丟失細(xì)節(jié)。原始視頻中是兩頭大象慢慢走過沙漠，復(fù)現(xiàn)視頻里就只能看到一條正在移動(dòng)的黑色條狀物。至于人臉，只能看出個(gè)形狀，而五官則模糊不清。

原因很簡(jiǎn)單—人心難測(cè)。人類的大腦中，有1000億個(gè)神經(jīng)元，幾乎等于銀河系中恒星的數(shù)量。視覺皮層部分從V1到V5分為5層，其中最初級(jí)的V1層就含有3億個(gè)神經(jīng)元，格蘭特的研究還停留在這一層次。它只負(fù)責(zé)刺激視覺神經(jīng)，告訴人們眼前有東西，至于看見物體之后會(huì)引起的什么樣的思考，產(chǎn)生何種回憶和感情，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)在的研究能力?！拔覀儸F(xiàn)在的重建還是有局限性，尤其是在對(duì)時(shí)間和空間問題的解決上，沒法特別精準(zhǔn)?！蔽鞅菊嬷螌?duì)《第一財(cái)經(jīng)周刊》說。

但這已經(jīng)是一個(gè)里程碑式的進(jìn)展。格蘭特表示：“只要我們擁有好的儀器來監(jiān)測(cè)大腦活動(dòng)，并且建立了合適的大腦計(jì)算模型，原則上我們將可能解碼諸如夢(mèng)境、記憶和表象等心理加工過程的視覺內(nèi)容?！?/p>

除了對(duì)視覺的“神經(jīng)解碼”，使用功能性磁共振成像儀讓“盜夢(mèng)”也已經(jīng)成為了現(xiàn)實(shí)。

日本ATR腦情報(bào)研究所的崛川友慈等人就做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他們讓3個(gè)受試者連續(xù)10天睡在功能性磁共振成像儀機(jī)器中，在淺度睡眠時(shí)做完夢(mèng)叫醒他們，再讓受試者口頭描述自己夢(mèng)中的場(chǎng)景。

這樣來回“折磨”受試者200次后，崛川友慈團(tuán)隊(duì)獲得了一系列斷斷續(xù)續(xù)的對(duì)夢(mèng)境的描述，以及測(cè)試者的功能性磁共振成像儀圖像和腦電波記錄。他們將這些描述錄入到一個(gè)語義數(shù)據(jù)庫中，把同義詞歸類，最終整理出了60多個(gè)關(guān)鍵詞。再通過機(jī)器學(xué)習(xí)，將成像儀圖像和腦電波數(shù)據(jù)與關(guān)鍵詞一一對(duì)應(yīng)，當(dāng)受試者的腦部出現(xiàn)“人”的信號(hào)時(shí)，計(jì)算機(jī)就能預(yù)判，受試者的夢(mèng)中很可能會(huì)有一張人臉，據(jù)說，準(zhǔn)確率已達(dá)到60%。

但同樣，這種讀夢(mèng)術(shù)也還比較初級(jí)，計(jì)算機(jī)給出的結(jié)果是“人”“食物”這樣的關(guān)鍵詞，究竟夢(mèng)見的人長什么樣就沒有辦法具體描繪了。

“無論是對(duì)夢(mèng)境的記錄還是對(duì)視覺影像的復(fù)制，都讓人看到了‘讀心的可能性。未來的研究方向除了提高準(zhǔn)確度和反應(yīng)速度，還可能理解這些圖像背后的語義，靠著人工智能，這也許很快就能實(shí)現(xiàn)了?！卑腿麪柎髮W(xué)的神經(jīng)學(xué)博士Marcello Ienca對(duì)《第一財(cái)經(jīng)周刊》說。

已經(jīng)有公司看到了“讀心術(shù)”蘊(yùn)含的商機(jī)。除了Facebook，美國的兩家公司Cephos in Pepperell和No Lie MRI還開始使用功能性磁共振成像儀測(cè)謊，它們宣稱準(zhǔn)確率能達(dá)到90%。

當(dāng)然，這些技術(shù)公司進(jìn)入腦神經(jīng)科學(xué)的研究領(lǐng)域，也引發(fā)了人們對(duì)于隱私的擔(dān)憂。“比如，究竟對(duì)人腦的掃描能不能作為呈堂證供？如果我的神經(jīng)連接設(shè)備被黑客攻擊了怎么辦？”Ienca說，“人類對(duì)于自身的了解需要腦神經(jīng)科學(xué)不斷發(fā)展，但隨之而來這些問題也不能回避?！?/p>

人類技術(shù)已大大改變了周遭的物理世界，下一步，將被技術(shù)改變的或許就要輪到我們自己的大腦了。