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“科学+ASTalk”:骇客 从电脑黑入大脑
信息来源:浙江省科协  作者:   点击数 发布时间: 2014-08-11

    通过高超的技术,侵入由复杂线路和芯片组成的电脑,这样的情景我们都已经司空见惯。但是,如今有一批人,他们要入侵神经细胞构成的更为复杂的大脑,截取神经信号,掌握控制权,他们被称为“大脑骇客”。

    由省科协、浙报集团主办,省科技馆、果壳网联合承办的“科学+ASTalk”第21期《大脑骇客》8月8日晚在杭州开讲。活动邀请到美国Backyard Brains合伙人、神经科学博士Timothy Marzullo讲述了“大脑骇客”黑进大脑的那些奇思妙想。

    “机械甲虫”引发的关注

    蟑螂?没错,蟑螂!

    跟随Timothy一起来到中国的那些装在瓶子里鸡蛋般大小的美洲蟑螂,Timothy称它们为“最可爱的小家伙”。“蟑螂是很好的实验对象,蟑螂通过长长的触角来感受外界和导航,它的神经系统很容易被控制,只需在每个触角上装上电线。”Timothy透露,大部分科学家可能会从实验室惯用的苍蝇、蛾子开始研究,不过他认为蟑螂是更好的实验对象,因为它们更为强壮,身体上有硬壳,足以担负一些重要设备。

    “这个蟑螂背包只有5.5克重,把蟑螂泡在冰水中使其昏迷,然后利用砂纸取出蟑螂头壳上的蜡质,用细针刺入它的脑部负责视觉的区域,连接导线。之后,一个小型的‘背包’电路板被固定于蟑螂的背部,用于收入导线的另一端。通过安装了控制APP的iPhone手机,就能够向蟑螂发送电脉冲,控制它的行动路线。卸载后蟑螂身体并无大碍,仍能正常回归自己的家族。”Timothy表示,未来他还将在更多的甲虫身上尝试安装大脑控制器,制造更多的“机械甲虫”。

    如今,Timothy的“蟑螂背包”已经成为Backyard Brains主打的产品,受到神经科学及生物学业余爱好者们的热捧。对此,美国《科学》杂志警告说,这套装置将“鼓励门外汉在生物上随意做入侵性手术”,而且会鼓励人们“把各种复杂的生物想象成区区几台机器或工具”,这也让Timothy与Backyard Brains饱受争议。

    在Timothy看来,在未来,最厉害的“大脑骇客”可能并非来自一流实验室,而是出自业余爱好者:不管是谁,只要有足够的时间、金钱和想象力,就能控制某个动物的大脑。因此开始思考“大脑入侵”技术的道德底线已是迫在眉睫的问题。

    上天入地的“动物间谍”

    如果动物的大脑受到人工控制,就可以帮人类执行一些“不可能完成的任务”。

    这听起来虽然有点离奇,但美国政府确实是认真的。据媒体披露,数年以来,美国军方一直希望能研发出“微型飞行器”,能够在危险地带执行监控任务,而大自然中有大量“微型飞行器”的存在,它们就是各种各样的昆虫。需要做的就是找到潜入昆虫大脑、控制它们行动的方法。

    Timothy的“机械甲虫”已经引发了美国媒体的关注,不少人担心“机械昆虫”可能被用于窃听美国公民的隐私,而美国军方希望“机械昆虫”未来能用于海外军事行动。

    更为疯狂的是,美国的一些研究人员已经开始了“机械老鼠”的研究,跟“机械甲虫”类似,他们打开老鼠的头颅,将钢丝植入它们的大脑,钢丝的另一端被固定于老鼠背部的“背包”控制器里。研究人员可以坐在距离老鼠500米远的地方,用电脑将信息发送给接收器,继而电脉冲会传送至老鼠的大脑,控制它们行动。

    在训练“机械老鼠”的过程中,科学家们还采用了一种非传统的方式来巩固老鼠对指令的反应。如果老鼠接到指令后转向了正确的方向,他们就通过电线将电流脉冲传送至老鼠的前脑内侧束——负责处理愉快感觉的区域,相当于是对它们良好表现的精神奖励。实验结果显示,这比用传统的食物奖励培训的老鼠更为积极。

    从能上天的“机械昆虫”到能入地的“机械老鼠”,“大脑骇客”技术的发展似乎难逃许多科学技术发展的共同命运——用于战争。但在Timothy看来,至少目前而言,人工控制的“动物间谍”的出现还为时尚早。“背上‘背包’的蟑螂仍会受到其自身厌光性的影响,老鼠也会受制于它的固有习性,动物的本能要往往强于人工控制的力量。”

    “入侵”人脑是否现实?

    “如果愿意的话可以控制地球另一边的人,现在的我可以用手臂动作来控制美国另一个人的手臂。”在“科学+ASTalk”的活动现场,当Timothy用自己的手臂动作在控制1米外的机械手运动时,引得现场的一片惊呼。

    未来,“大脑骇客”技术会不会用于控制人类的大脑?Timothy表示,人类的大脑完全可以实现像对蟑螂一样的“简单控制”,但相关的研究要受到更多的伦理道德甚至法律的约束。

    “可能需要在大脑中植入电极,这个比较危险,有可能会导致人的瘫痪。还有,要知道1立方厘米的大脑就有几百亿个神经元,这就存在一个接口的问题,因为需要非常多的神经元。”在Timothy看来,如今“大脑骇客”在人脑上的试验,需要慎之又慎。

    早在2002年的《自然》杂志上,瑞士的几个神经学家对一位43岁妇女做了个实验。他们用电流刺激她的右脑颞叶,并改变电流的大小。从开始时的轻微刺激到后来的强烈刺激。整个过程中,实验者感觉自己从高处悄然落下,还能从上面看见自己躺在床上,电流刺激让她做了个古怪的“梦”。

    在好莱坞的光影世界中,从外部影响和控制大脑的话题之外,“脑机接口”一类的装置,又为黑客从内部入侵人脑提供了一个新的平台。

    “人脑是世界上最精妙的东西之一,它的复杂性超乎想象。”Timothy认为,对“侵入人脑”的相关技术的研究是必要的,因为这项技术可能如人们所担心的,因缺失控而沦为“魔鬼”,但它完全也可以是造福人类的“天使”。