脑机接口如何读心和守心-百科知识2025年22期
A+
A-
返回
《百科知识》

脑机接口如何读心和守心

脑机接口(BCI)已成为当今科技界与社会生活领域的热门话题,其最初的目标是帮助因大脑或脊髓损伤而丧失运动功能的患者。脑机接口通过侵入式或非侵入式芯片捕捉并分析大脑产生的生物电信号,以识别使用者的意图,再将这些信号转化为具体的指令,从而驱动外部装置。

从本质上看,脑机接口的目标是“读懂人的想法”,也就是所谓的“读心”。这不仅要对大脑传递的信号进行准确解码,还需将其精准地转化为计算机或机械系统能够执行的指令。目前,一些脑机接口系统已能让瘫痪者完成端起水杯饮水、简单书写等动作。然而,人们的期待远不止于此。

美国神经科技公司Neuralink的创始人、美国工程院院士埃隆·马斯克提出了雄心勃勃的脑机接口发展蓝图。他表示:“我们正在打造一种通用的人脑输入/输出接口。最终目标是将神经活动信号直接传输到相应的机器设备上,实现前所未有的‘带宽’提升。”根据马斯克的脑机接口发展路线图:2025年年底,将在大脑语言皮层实现“意图言VZHJW9PV84T8aoSGRYuQoBTFXt8tZvA2NGgY5roK55w=语”的直接解码,使思想能够被转换为语言并通过脑机接口输出;2026年,将植入电极通道数扩展至3000个,并尝试结合摄像头与接口技术帮助盲人恢复低分辨率视觉;2027年,实现多脑区与多设备的同步植入;2028年,植入电极通道数量将增至2.5万个,全面接入大脑不同区域,不仅能够用于治疗精神疾病,还将探索脑机接口与人工智能(AI)连接的可能性。

马斯克强调:“开发脑机接口技术不仅仅是为了帮助瘫痪者恢复身体功能,我们的最终目标,是实现人类与AI的融合,扩展人类意识的边界。”他甚至设想,未来80%的人将通过脑机接口与智能可穿戴设备、智能手机、计算机等电子设备深度绑定,实现更广泛的人机融合。

不过,事物往往是一体两面的。脑机接口若能实现人与AI的深度连接,确实可以让人类的能力大幅增强,但同时也潜藏着巨大的风险。

首先,最令人担忧的是隐私问题。人类内心深处的思想与观念,一旦被脑机接口读取,就存在被人恶意泄露的风险。这可能导致个体在公共舆论中遭遇网络暴力与道德审判,进而造成严重的精神创伤。其次,脑机接口在解读神经活动信号时,可能会出现偏差。例如,一位瘫痪者只是想“端起水杯喝水”,却被系统误读为“拿起书本阅读”。这种偏差在控制假肢或外部设备时,可能导致意外和危险,轻则动作失误,重则伤害使用者本人。此外,若脑机接口的“读心”功能被应用于金融、军事或政治等关键领域,一旦泄密,结果不堪设想。

因此,脑机接口的关键挑战不只是如何准确“读心”,更在于如何“守心”。人类的思想是深藏心底的私语—若不主动说出,别人无法得知。未来,脑机接口若要真正造福人类,必须在技术层面提升“读心”的准确性,并确保思想隐私的安全性,同时,在伦理与法律上应建立起清晰的规范与防护机制。

近日,美国斯坦福大学的一个研究团队在《细胞》杂志上发表文章称,他们不仅精准锁定了大脑负责“内部言语”(无需发声的言语活动)的区域,还利用脑机接口系统成功解码了这种内部言语,准确率较高。更令人瞩目的是,这一脑机接口系统具备保密功能,不会随意窃听或泄露使用者的想法,只有在使用者默念特定密码时,它才会启动并输出指令。

研究团队招募了4名因肌萎缩侧索硬化症(ALS)或卒中导致严重瘫痪的患者,他们或因言语含糊而无法被理解,或已完全失去说话能力,只能通过眨眼交流。研究人员在这些患者大脑的语言运动皮层植入微型电极芯片,用以捕捉其脑内神经信号。实验中,参与者在看到同一组词时会以两种方式将其“读出”:一是尝试说话(尝试性言语),即努力调动喉部、面部肌肉、唇、舌等发音部位尝试发声(尽管外人听不清);二是使用内部言语,即仅在心中默念词汇。结果显示,这两种方式激活的大脑区域高度重叠,神经活动模式相似,只是内部言语的激活强度更弱。

此前的脑机接口技术已能解码尝试性言语,即将人的尝试性言语表达转化为文字,但始终无法直接、准确解码内部言语。此次研究证明,内部言语是尝试性言语的“缩微版”,这种相似性使得人们只要对计算机模型进行有效训练,便有可能使模型“读懂”人们的内部言语。实验结果显示,在识别内部言语时,该脑机接口的准确率最高可达74%。

不过,研究人员发现,尝试性言语和内部言语之间存在关键差异:前者包含“运动意图”(试图发声的信号),而后者没有该意图。正是凭借这一差异,研究团队训练计算机模型忽略日常无意间产生的内心活动,从而避免其随意“偷听”人们的内部言语。在此基础上,他们还设计了“密码”解锁机制:只有当使用者在心中默念预设关键词(密码)时,解码系统才会启动。在测试中,计算机模型对关键词的识别准确率超过98%,兼具安全性与便利性。这意味着,未来的脑机接口或许能像人与人交流一样—若内心想法不主动说出,他人便无法得知。也就是说,这一脑机接口技术既能帮助人类“读心”,又能在必要时守护思想隐私。

当然,隐私保护不仅要依赖技术进步,还需要法律与伦理的约束。2024年8月,联合国教科文组织发布了《神经技术伦理问题建议书》的首份修订草案。该草案提出了9项基本原则,其中首条便是“有益、相称与不损害原则”。该原则强调:包括脑机接口在内的所有神经技术,都应当促进健康与福祉,使个体能够自由、知情地决定如何使用相关技术,并确保他们既不会受到伤害,也能始终保有对自身神经系统和隐私的控制权。

未来,当“读心”的精准度与“守心”的安全性形成闭环,当技术创新始终锚定人类福祉与隐私的边界,脑机接口才有机会跨越风险的藩篱,为更多人带来生命质量的跃升,也为人类与科技的共生写下更有温度的答案。

【责任编辑】张小萌

期刊目录