人类的大脑一直以来都是非常神秘的存在,我们所有的思想,动作,行为的产生,都和它有直接的关系,甚至在我用键盘敲下这段话的过程中,指挥我手指来工作的也是它。大脑的神秘也吸引着人类更进一步去发掘潜在的价值,“意念控制”这件事情也越来越靠近我们所存在的现实世界。

近日,《连线(wired)》杂志记者杰克·斯图尔特(Jack Stewart)讲述了他在霍尼韦尔(Honeywell)航空航天技术研究所发明的新系统下,通过“意念”来控制飞机飞行的故事,而人类想象力的空间,其实早已经超过了传统边界,给我们带来更多更丰富的创造。

用意念来控制飞机飞行,这件事情是可行的

华盛顿,天气晴朗,理想的低风速飞行条件。杰克·斯图尔特即将登上 Beechcraft King Air C90 号飞机,他今天要用自己的“意念”来“驾驶”这架飞机。

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当然,为了安全起见,霍尼韦尔资深飞行员会和他一起飞行。在上飞机之前,杰克进行了一番“武装”,如你所见,重点就是这个头部的电极头套。

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这个看上去像个蓝色泳帽的东西,是由霍尼韦尔航空航天研究所发明的神经系统装置。上面连接 32 个电极,通过帽子能够将人脑皮层的讯号传递到电脑上面,并由脑机接口将信号传送到飞机的螺旋桨和自动行驶仪中。

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作为一个没有任何飞行经验和飞行执照的人,杰克坐在驾驶座上,他需要面对的是一个 iPad 尺寸大小的屏幕,上面不断闪烁着“上”“下”“左”“右”的方向,还有中央的水平飞行指示器。

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一旦集中精力,在脑海中确定好方向,屏幕上就会锁定你所想象的方向信息,通过绿色的方框来展示出来,然后,飞机真的飞了起来。

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每一次大脑释放出的电信号,通过电极都传送到了飞机的驾驶系统当中,但是每次更换一个新的指令至少需要 10 秒钟来进行识别,电极会不断监测和刷新大脑释放的信号,所以实际上脑海中一闪而逝的指令是不会起作用的,他需要专心致志。在嘈杂、拥挤的机舱中,杰克每一次发出的指令都需要一个过程。

作为该计划的一员,神经学家 Beata Jarosiewicz 正在布朗大学和斯坦福大学的联合项目中从事研究,她说:“我不会去依靠意念控制来让飞机去避开悬崖或者其他飞机,但这会是一个有意思的事,因为我们会在适当的时机里做出适当的操作。”而如何解决这个过程持续的时间略长的问题,可能会成为目前的关键。

来自霍尼韦尔的 Mathan 说,这项研究的本意,是帮助驾驶员在一些不复杂的状况下,能让他们解放双手。这同样也适用于司机,尤其是高度自动化的汽车,运用意念可以让我们对汽车有更好的掌握,决定汽车在什么时候将手动控制权交还给人类。

不过,你有没有想过,在驾驶之外,关于“意念控制”,我们其实已经在构想人类的未来景象了。

脑电波和机器联合,人类还有什么做不到的事情?

用意念“控制”物体不仅仅是耍酷的事情,不是说我们用大脑控制飞机或者汽车就可以随意喝咖啡看报纸,也不是说用意念来看电视想快进快退更容易。展开一下想象的翅膀,你会发现,如果我们能够做到“意念控制”,那么很多人的生活也会发生变化。

人类关注大脑有一段相当长的历史,作为有智慧的物种当然也有着“控制”的本能,所以在影视作品中我们最羡慕的能力之一就是“意念控制”。“动动脑袋去想一件事情,事情就发生”的能力简直就像糖果一样引诱着我们在这方面进行无数的尝试。而实际上,我们也确实,做了非常多的尝试,这比你我想的要早得多。

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DAPAR 研究人员使用机械义肢进行测试

2008 年 5 月,匹兹堡大学施瓦茨实验室里,科学家成功让猴子通过脑电波传送信号来“控制”机械臂,说明通过神经活动是能够进行动作控制的。既然猴子可以,那意识更加明确的人类自然也应该有良好的表现,这方面,DARPA(美国国防高等研究计划署)的研究一直很深入。

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科学家在实验室里让猴子通过脑电波操作机械臂

2015 年,DAPAR 展开了“手部感觉与触觉交互(Hand Proprioception and Touch Interfaces)”研究计划,这是已经进行多年的“义肢革命计划(Revolutionizing Prosthetics)”的重要部分,DAPAR 力图打造能提供“即时”、“双向”感官反馈的机械义肢,从而大幅提升运动障碍和身体残疾人群的生活品质,一些研究成果非常鼓舞人心,比如下面视频中装上机械义肢的人已经能攀岩。

简单来说,这就是我们所说的用“意念”来做的更多的事情,当然了,从事机械义肢领域研究的不仅仅是 DAPAR,还有很多很多机构。看过电影《机械战警》的人可能记得,在电影中,主人公身体遭受重大损伤之后只有大脑和心肺功能可以活动,但是借助科学技术的力量获得了机械的身体,运用自己的大脑来“控制”机械身体,从而获得健全人的能力。这是目前科学家们想要一步步来实现的事情。

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影视作品中我们很熟悉的机械战警,就是“脑电波+机器”的组合

虽然这样的技术看上去已经能够做到这么厉害的事情,不过目前,人类制造的“机械义肢”和身体的交互层面还需要非常大的进步空间。DAPAR 也表示,不管机械义肢制作如何精良,如果不能让患者在实际使用过程中拥有真是的“感受性”,以及运用意念来控制它的“直观性”,那么就还不能说是成功的。

从事脑机接口、神经义肢等领域研究的 Jose Carmena 教授在 2014 年的腾讯 WE 大会上曾经提到过,人类用意识“控制”物品,通过在大脑植入脑机接口,是可以实现的,目前的问题在于我们上文所说的“感受性”和“直观性”。不过,如果技术再进一步,我们可以实现另一件事情:用意念“对话”,与别人无声交流。

研究心灵感应和默读的科学家 Mike D'Zmura 是第一个使用 α 脑波创造摩斯电码的人,而这件事情发生在 1960 年代。但是使用脑电图连接大脑思想的方法仍然不太准确,一直以来进展也并不快。如果通过在大脑植入电子接口的方式,便能够进行脑-脑的交流,在 2013 年由杜克大学和 IINN-ELS 的试验中,他们用两只老鼠的大脑实现了这样的事情。但是人脑要复杂精密的多,假以时日,相信我们能在这方面找到突破口。

想象一下,如果人脑能够对于方向、运动等信号进行非常准确的“表达”,那么通过读懂脑电波来探知人的思想讯号也不是没有可能的,虽然这看起来真的不可思议。但也许,“意念控制”这个神奇而又充满未知的领域,我们正站在门外面,钥匙拿到了一半,等到有一天拿到完整钥匙的时候,开启的或许是新世界的大门。

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