思想的力量

戴维．怀特豪斯

３年前，２５岁的马修·内格尔脊髓受伤，几乎只剩下说话和耸肩的能力，做其他任何事情都需要别人帮助。但是，尽管自２００２年以来内格尔不曾抬起过手，但他最近却指引着光标在电脑屏幕上移动。他的手没有动，但光标动了，这是怎么回事？他不过是通过意念使它动了起来。

为实现这一壮举，外科医生在内格尔的脑部植入了一个极小的传感器。传感器能感知在正常情况下指挥身体部位移动的电信号。这些信号并不是要沿着他受损的脊髓往下传送，而是被收集并通过电线和光缆传送给特定的硬件和软件，后者再把它们转化成由电脑驱使的运动。

意念控制事物

在分布于全球的若干实验室里，一些人在学习如何仅仅通过思想的力量移动光标、开门、开灯甚至屈伸假肢。他们中的大多数都是残疾人，活动能力即便尚存也所剩无几。但是，多亏植入他们大脑表面的一块微小的电脑芯片，他们可以获得对周围事物的部分掌控权。

有一种芯片叫做“大脑之门”。它由约１００根类似头发的电极组成。在试验中，芯片被植入大脑负责运动的区域之上。当电极所接触的脑细胞产生冲动时，它们发出的微弱电流通过电线从大脑传到等待指令的电脑。

从某些方面来看，获得信号是最容易的一部分，破解它们则是另一码事。但科学家正在这方面取得令人瞩目的进步，发现脑细胞遵循的是简单规则。若想指挥胳膊或腿向左移动，它们可能就释放若干数量的冲动；若想指挥它向右移动，就释放另外数量的冲动。然而，芯片“大脑之门”存在的问题是，它只能感知极少数细胞的活动。以一根手指的运动为例，实际上可能有数百万细胞同时释放冲动。或许有一天，技术会发展到能从我们的大脑里提取图像。这听起来可能匪夷所思，但其实已经在猫的身上实现了。

通过猫眼看世界

几年前，一群美国科学家将一只猫的大脑与计算机相连，通过它生成了猫所看到的世界的图像。伯克利加利福尼亚大学的这些研究者由此得以重现“包括可以识别的移动物体的自然场景”。他们将电极与猫脑中丘脑区域的１７７个细胞相连，并监控它们的活动。

丘脑通过视觉神经与猫眼直接相连，它的每个细胞都会对猫视野中的特定内容作出反应。一些细胞在猫视野中出现物体的边缘时释放冲动，另一些细胞则在看到特定角度的线条时才这样做。就这样，猫的大脑获得了重现某个图像所需的信息。

这些研究者们使用一种叫做“线性解码”的技术，在他们的电脑上再现猫所看到的一切。令他们吃惊的是，他们看到了包括可以识别的物体（例如人脸）的自然场景。

思想驱使光标

线性解码技术也可以反过来用。来自光敏芯片的信号可以被输入大脑的后部，进入视觉神经感知来自眼睛的信号的区域。这样失明者可以“看”到粗略的图像。

在对猴子的研究中，科学家将猴子的大脑与机械手相连。大脑将机械手视作身体的一部分，并指派脑细胞控制它，逐渐学习如何使用它。这其实是一个自然的过程：我们开始学习一项新工作——比如演奏乐器时，一些脑细胞会被分派做这项工作，并变得专门从事这项工作。这样，最优秀的钢琴家有大量的神经元专门从事弹琴的工作，他弹得自然要比只有少数分管弹琴神经元的初学者好。

我们的适应性极强的大脑已经展现出它能做些什么。在一个试验中，受试者头戴一个类似泳帽的接满电极的东西。这些电极能感知大脑的信号，戴它们的人可以学着仅仅通过思想让光标在电脑屏幕上移动。尽管连接有机世界与电子世界的技术刚刚起步，许多科学家仍认为，它将是医学界最重要的发展之一。

（摘自《参考消息》）