去年6月12日，巴西世界杯開幕。5年前的南非世界杯從籌備到開賽，再到賽事中的保障工作，都曾引發(fā)多個參賽國球隊、媒體和球迷的吐槽。相比之下，巴西世界杯的組織管理還要更糟一點，除了一個亮點。
巴西世界杯開幕式上，28歲的截癱青年朱利亞諾·平托身穿“機械戰(zhàn)甲”為賽事開球。這款“機械戰(zhàn)甲”的總設(shè)計師就是巴西人米格爾·尼科萊利斯，美國杜克大學(xué)教授兼神經(jīng)工程研究中心創(chuàng)始人、世界頂級科研機構(gòu)巴西埃德蒙與莉莉·薩夫拉國際納塔爾神經(jīng)科學(xué)研究所聯(lián)合創(chuàng)始人，還是法國科學(xué)院和巴西科學(xué)院院士。
“機械戰(zhàn)甲”不同于之前的輔助設(shè)備，也不是全智能化的自動設(shè)備，而是由佩戴者的意念控制，由植入頭皮、腦內(nèi)的電極探測到的大腦活動，轉(zhuǎn)化為信號通過無線方式激活裝配在身體上的設(shè)備，再轉(zhuǎn)化成具體的動作。這款設(shè)備讓癱瘓殘疾人可以像正常人那樣奔跑，還能踢球，理論上，患有漸凍癥的患者、交通事故受害者、因疾病等其他因素的截肢者，都可能因此重新站立行走。盡管這項技術(shù)的成熟度和可靠度在目前存在很大爭議，但即便是提出質(zhì)疑的科學(xué)家也承認(rèn)，“機械戰(zhàn)甲”預(yù)告著腦機接口時代的真正來臨。
米格爾·尼科萊利斯所著的《腦機穿越：腦機接口改變?nèi)祟愇磥怼芬粫�，近日由湛廬文化、浙江人民出版社引進出版。米格爾·尼科萊利斯寫作此書的目的，是為了向普通讀者介紹腦機接口技術(shù)的發(fā)展歷程，披露這個領(lǐng)域若干重大發(fā)現(xiàn)的提出、論證、實驗驗證情況。腦機接口，超越的是身體與大腦的邊界，將人們通常情況抽象化理解的大腦活動，具象化為神經(jīng)元活動及其聯(lián)動作用下的感知、思考、認(rèn)知與行動活動。
書中第一部分概要講解了傳統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)，即將大腦分解為獨立的腦區(qū)，每個腦區(qū)包括大量的神經(jīng)元，科學(xué)家主要致力于研究神經(jīng)元及其鏈接。但這種分解式、還原式的思考，卻無助于解釋為什么數(shù)十億個相互作用的神經(jīng)元可以形成復(fù)雜的大腦系統(tǒng)。米格爾·尼科萊利斯認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)研究神經(jīng)元動態(tài)的相互作用背后的生理原則。他一一引述并評價了20世紀(jì)神經(jīng)科學(xué)、細(xì)胞結(jié)構(gòu)學(xué)等學(xué)科多位著名學(xué)者及其代表性研究成果，這些成果對于他找到腦機接口技術(shù)的突破點具有重要意義。
許多截肢病人在截肢后，會存有虛幻的肢體感覺，這被科學(xué)家證實為人類的大腦會產(chǎn)生明確的主觀自我模型，科學(xué)家還證實成人大腦可塑性與幻肢痛等現(xiàn)象存在直觀聯(lián)系。同樣，科學(xué)家的實驗也證明，神秘的“靈魂出竅”完全可以在實驗室展現(xiàn)，被試甚至可以體驗到離開自己身體、與他人“交換”身體的感覺。
全書第二部分則就機器讀取大腦信息，即信息輸出過程進行探討回顧。在對逃避貓咪抓捕的老鼠進行大腦軀體回路的研究之后，科學(xué)家找到實驗者，記錄在完成清楚、容易量化的四肢活動時，其前額葉和頂葉的多個皮層區(qū)的神經(jīng)元集群的活動情況。這項實驗最終以實驗者以意念啟動機械手臂而成功，也因此提煉出神經(jīng)生理學(xué)的重要原則：大腦對任何類型的信息的加工都要征召分布廣泛的神經(jīng)元集群。再然后，米格爾·尼科萊利斯開始嘗試讓實驗者以意念啟動更為復(fù)雜和連續(xù)化的活動。
第三部分討論的是信息反饋并作用于大腦。腦機接口的目的，是徹底把大腦從身體中“解放”出來，而要實現(xiàn)這一點，就必須找到方法讓腦機接口的輸入反饋部分完全不受身體周圍感覺器官的調(diào)節(jié)。這個辦法經(jīng)探索被確定為腦電刺激。
腦機接口這一概念在科學(xué)上是新銳的，但有別于其他新銳概念的是，大眾通過《未來戰(zhàn)士》、《阿凡達》等好萊塢影片，對腦機接口技術(shù)已經(jīng)有所了解，且主要形成了擔(dān)憂甚至一定程度上的恐慌：擔(dān)心個別人借此控制大眾、機器取代人類的時代就要到來。米格爾·尼科萊利斯則認(rèn)為，腦機接口技術(shù)的前景令人期待，無需過多擔(dān)憂，這不僅是因為這一技術(shù)將對癱患者、嚴(yán)重傷患的重新行走具有重要意義，能夠幫助科學(xué)家更為深入了解精神疾病的本質(zhì)，改善教育成效，甚至實現(xiàn)人的數(shù)字化永生，而且這一技術(shù)的應(yīng)用前景將取決于道德盟約能否結(jié)成。
