三脑联网实现人脑“社交网络”

Aristos Georgiou

停止你的思想，直接连入他人的大脑，听起来好像科幻小说中的桥段一般，可是最近这个疯狂的想法已经成为现实。来自美国华盛顿大学和卡耐基梅隆大学的研究团队，创造了1个名为BrainNet的系统——三脑连接技术，3个人通过系统，只靠脑电波就能进行交流，分享彼此的想法。

过去，这一团队曾经研究出，允许两个人通过脑电波交流，一起玩视频游戏的系统。成为第一个人类“脑-脑交互”（BBI）技术，可以同时传输和提取大脑信息。在最新的研究中，团队升级技术，加入了另一位实验者。“2013年，我们首次试验两脑之间的直接交流与合作，当时遗留的问题是，超过两个大脑的合作解决独立大脑无法解决的任务时，是否能创造出一种社交网络？BrainNet 系统的出现首次验证了这一想法。”华盛顿大学的研究人员Rajesh Rao表示。

实验中，两位参与者（传输方）头部连接脑电图EEG电极，系统开始探测并记录他们的脑电波。而第三位参与者（接收方）通过经颅磁刺激TMS技术，连接EEG电极后，成功接收并读取了来自另两位传输者的脑电波。三人被要求利用“脑-脑交互”技术，合作解决他们各自无法独立完成的一项任务。他们需要共同玩一项简化过的俄罗斯方块游戏，决定如何翻转下降的方块填满底部的空缺。

虽然接收方负责游戏操作，但所有参与者都观看了比赛，在这一过程中，接收方看不到游戏屏幕底部的内容，他们必须依靠两位传输者发送给他的信息，加以解读才能继续操作游戏。在系统中，传输方能够看到完整的游戏屏幕，并决定是否需要去翻转一个图形。

每个传输者运用脑电波向接受者传达一个指令，当决定“翻转”的指令下达，就会通过经颅磁刺激技术传送到接收方的视觉皮层，使他们看到“一闪光”——称为“光幻视”的现象。接受者会注意屏幕两侧两只闪烁的LED，其中一个以17赫兹的频率闪烁代表“是”，另一个以15赫兹的频率闪烁代表“否”，它们可以在3人的脑中形成脑电图，接收并解码这些信号。

根据从传输方得到的信息，接受者开始执行翻转的动作。方块在脑信息提取和传送过程中是不下降的，接受者需要在15秒时间内做出决定。为了增加游戏的复杂程度，传输者可以增加第二轮信息传递。升级后的游戏界面在最后一轮做决定时，全部展示给传输者，允许他们更正在第一轮可能做出的错误判断。

这次研究共招募15名18-35岁的参与者，最终分为五支不同的三人小组，它们的平均准确度达到了81.25%，第一次实验就获得了令人满意的结果。研究人员称，这一系统是首次成功验证了“多人非侵入性直接脑对脑交互技术”，对于测试者没有任何伤害，參与人数也没有限制，只要有足够的EEG和TMS设备，就可以真正实现“脑联网”。

不过目前，BrainNet系统还无法扩展到包含更多人的“脑-脑交互”，这为未来的科学研究增添了更多的可能性。“‘脑-脑交互很可能改变人类互相交流与合作的方式。”Rao教授表示，“同时也重新认识了人类大脑是如何工作的，帮助复原人类神经方面的功能。”

纽约蒙特菲奥里医疗中心的神经学副教授Mark Milstein认为，如果BrainNet能够进一步精细化，系统的应用将更加广泛。比如，帮助由于大脑损伤无法说话的病人或其他类型的病人，与家人、朋友、医生进行交流。

如果系统升级成为无线技术，对于那些行动不便或卧床不起的病人，将有很大的助益，帮助他们打电话、操作电脑，或是在意外紧急情况下拨打急救电话。“如果‘脑-脑交互发展到可以传输复杂的句式时，系统很可能应用于两人之间的非语言交流， 类似读心术或心灵感应。”

BrainNet系统是建立在脑机交互（BCIs）的基础之上的。传统上，许多脑机交互技术大多应用于医疗领域，比如帮助肌肉萎缩、失去肌肉控制力的患者，通过脑电波选择字母与其他人交流。不过他需要穿戴脑电波识别装备，才能与他人进行交流。我们可以清晰地看到更多社交方面的应用，换言之就是目前已经有多种脑机交互被融入到陌生人的社交网络中，“这是一项意义非凡的科技进步，将脑机科技研究推向一个全新的高度。”

不过我们要知道，现在的脑际交互科技还尚未成熟，仍然有许多技术难题有待解决。现阶段在BrainNet中的交流还是非常缓慢，并且不是完全可信的，“脑-脑交互”极大地受限于信息传输的效率（目前每次信息传送量为1比特）。

不过一旦“读脑”技术增强，“说话”技术就会变得更加精确细腻，将有助于形成不同思维间安静信息分享的新模式。正如同阅读一本充满奇幻色彩的科幻小说，可以设想一下，未来相连的大脑之间形成社交网络，以最具创新、创造力的方式在社交伦理的框架内，解决了人类最重要的科学与社交问题。

编译自《Newsweek》（新闻周刊）

（责任编辑 姜懿翀）