脑机接口技术为媒介升维赋能

李冠华

（辽宁师范大学计算机与信息技术学院，辽宁 大连 116081）

0 引言

媒介的变迁是人类文明史的核心脉络之一，一切文化与艺术的表达均需要媒介作为承载，媒介的演化也同样在一定程度上决定了文化与艺术的具体表现。与此同时，媒介又随着科学技术的发展，而获得越来越多形态与形式上的可能，被不断赋能的媒介又持续赋予科学进一步延展的空间。探索广义媒介的演化趋势与未来形态，其目的绝不仅限于人文艺术领域表达上的需要，也包括对未来科学与技术研究趋向的深度挖掘。人类也将在这一过程中更全面地理解自身所在的世界，并更有效地规划自己的未来。

1 媒介具有内在的升维需求

纵观历史，就媒介整体的发展而言，是一个缓慢却又的稳步升维过程。时空维数的渐升既是媒介内在的特性，又与科学技术发展紧密相连。

1.1 新媒介技术发展是升维的表象与契机

回首过去的百年中，媒介技术正日渐丰富媒介可能的形态：动态影像、三维影像、虚拟现实、三维打印、全息虚拟交互，每一个新媒介的诞生几乎都是在原有媒介的基础上增维而来[1]，正是这些新增的维度让媒介得以呈现出愈发无穷的魅力。

而这只是媒介升维的表象，技术在其中扮演的是一个契机的角色，一个满足媒介内在升维需求的契机。媒介技术在此过程中真正在做的其实是媒介降维，将部分维度进行折叠后，才更便于之后的进一步升维。

1.2 潜藏的思维升维

升维后的媒介总能快速介入艺术家的创作过程，因为媒介升维趋势本就潜藏于大众的潜意识中。在现有关于媒介意识演化的研究结论中，大多着眼于媒介内容与受众文化和兴趣之间的相互推动[2]，一定程度上忽略了人对媒介的选择与媒介维数之间的关系，也就鲜少有人关注到受众的媒介意识始终具有升维的趋向。这个趋势不仅存在，还同时在媒介的输出端与输入端均有所表现。

1.3 媒介输出的升维趋向

自我技术[3]的变化或许是最能反映媒介输出升维趋向的，如当下自传、自画像等传统自我技术已日渐式微，无论是文化艺术专业工作者，还是一个普通中小学生，自拍都已成为使用频率最高的自我技术，甚至部分更前卫的年轻人已经开启了他们的Vlog时代。自我技术形式上的不断升维正是媒介输出端对升维渴望的集中体现，我们潜意识往往会更倾向于选择更高维的媒介进行表达。

1.4 媒介接受的升维趋向

相比于媒介的输出端，媒介的输入端同样具有选择的权利，且也呈现出一定的升维倾向。以跨媒介改编为例，在大众媒介创作中，小说、漫画向动画、影视改编的作品数远远高于反向改编的数量。由小说、漫画向动画、影视改编，不仅是空间维度的提升，还同时叠加了时间维度，维数的提升极大地增加了作品所呈现出的信息量，这无疑是一个从冷媒介向热媒介[4]“升温”的过程。尽管冷媒介会让观众获得更强的参与感，但高速的生活节奏，正在不断挤压受众的思维时间，更“热”的高维媒介能在一定的时间内更全面地关照到受众的感官，因此更易受到青睐。

1.5 思维方式的升维

媒介选择的高维化源自人类思维方式本就具有升维倾向，尤其是创新多诞生于多维度思维的交叉点，这也是为何“跨学科”的研究更受到推崇。文理工农医在其他学科中寻求的并不仅仅是有交集的知识本身，而是思维的差异可能碰撞出的火花。如设计管理，无论是从设计的角度，还是从管理的角度，设计管理都应同时具有“设计”与“管理”两种思维，同时也在另一种思维的辅助下将“设计”或“管理”做到更好；又如艺术学领域中正大放异彩的生化艺术，更是横跨艺术学、生物学、计算机科学等诸多学科，表现出了极为丰富的学科维度，且其仍通过吸纳更多学科而不断壮大。正是这样的高维媒介思维趋向引领着诸多学科不断发展壮大。

另外，近些年计算机科学领域中被大量应用的神经网络，也同样不能排除得益于高维媒介思维影响的可能，毕竟原始的线性思维很难驾驭复杂的神经网络结构与模型。

2 虚拟高维时空已具前期基础

现阶段我们还未能找到在现实中实现高维媒介的方法，但在虚拟世界中进行高维表达却已具备足够的文化与伦理的前期基础。

2.1 高维度空间认知的普及

尽管媒介自身受限于现实时空，与我们的原始生理感知一同停留在三维空间阶段，暂时未能再向前迈进，但思维的升维却并未在此止步。量子物理作为近几年科研的热门方向，正不断地颠覆着绝大多数人对世界固有的认知，高维空间也随之在不同的研究领域中，被频繁提及。而与其相关的超弦理论，更是已完成了十一维时空的理论论证（十维空间+一维时间），且指出只有在这一时空维数成立的前提下，几大物理学理论才能实现完全的统一。正是在这样的理论发展背景下，受高维空间相关理论启发的大量科幻作品，更让大众原有的空间认知发生了松动。大众通过对高维空间可能性的认知，奠定了四维及更高维媒介表现的文化基础。

2.2 虚拟时空塑造已完成心理接受阶段

随着虚拟成像技术的发展，人工塑造的虚拟视觉已成为如今大众生活中不可缺少的一部分。有别于人体原始感知对实际时空的捕捉，受众无论在生理上，还是在心理上，对虚拟空间的接受都需要一定的时间，而大众如今已完成了其中最艰难的心理接受阶段。或许现阶段虚拟空间的打造仍致力于表达更真实的空间，但这却可能只是升维趋势所带来的从“现场”感到“在场”[5]感的需求转变，而进一步接受高于现实空间维数的高维虚拟空间应该也只是时间早晚的事情。

2.3 突如其来的“元宇宙”热潮

在过去的半年时间内，一个名为“元宇宙”的概念以迅雷不及掩耳之势席卷了计算机、传播学、艺术学等多个学科领域，甚至在非相关专业领域的年轻人中也不乏白热化的讨论。首先，这一现象恰好佐证了大部分媒介受众已从心理上认可了虚拟空间存在的可能与价值；其次，元宇宙是现有虚拟现实技术的进一步扩展与应用，更是如今的电子商务及线上社交等平台，在虚拟现实空间中的升维探索，是媒介升维发展的必然结果；最后，元宇宙如今的势在必行，正是因为现实空间中的媒介维数暂时找不到进一步提高的空间，而升维趋势的内驱力与惯性仍在，就势必要向虚拟空间推进。

3 脑机接口技术正日趋成熟

“脑机互联”作为一种人机接口方式，是基于脑电信号实现人脑与计算机或其他电子设备通信和控制的系统[6]。 脑机互联的创想所带来的脑机接口概念，早在40多年前就已被提出，它肩负着医学领域的多种需求，经历了一个漫长的摸索阶段，直到近十几年才逐步实现了初级的应用，而真正将脑机接口带入大众视野的则是2019年Neuralink公司发布的新型脑机设备——Fitbit[7]。

3.1 前期技术铺垫

Neuralink是由埃隆·马斯克创建的脑机接口技术研发公司。其对脑机接口设备的定位将不再仅限于医疗等专业领域，还意图覆盖健康人之间的日常交流。Fitbit作为该公司的核心产品，正如它的名字一般，是一个仅有硬币大小的薄片，使用者需要通过小型手术将之嵌入头骨，并通过一种名为“线”的脑机互联技术对大脑进行简单的信息交换。小巧的它，将在后续的研发中逐步实现马斯克对它的期许，那一天也极可能将是人类向赛博格正式迈出的第一步。这是一个在几十年前或许会饱受争议的产品，然而在21世纪20年代的今天，大众早已被科幻作品打足了预防针，因而早已见怪不怪。当人工智能让机器更接近于人的同时，人也在潜移默化中越来越赛博格化，人类正在不知不觉间拉短自己与机器的距离，不断融合彼此。身处这样的时代背景下，如果只是在大脑中永久接入一个硬币大小的Fitbit，相信绝大多数年轻人并不会对其表现出绝对的抗拒。

而在此之前，早在2009年，美国加州大学伯克利分校的 Michel Maharbiz教授就已成功将微型机械电子系统移植到昆虫等小型动物身上，并通过电子信号遥控刺激它们的神经系统，从而达到一定程度上控制动物行为的目的[8]。诸如此类利用脑机接口技术掌控动物意识与行为的研究实已屡见不鲜，人类也在此类研究逐步推进的过程中，逐渐接受人工设备对动物的操纵，并同时潜移默化地完成了“脑机接口设备也可以操控人类自身感知”的伦理接受。

3.2 脑机接口理论上能带来高维度体验

2020年8月，马斯克携三只受验小猪向世界展示了Neuralink公司的动物实验成果——为一只小猪植入Fitbit，在确保无损它健康的情况下，实现对其大脑信息的读取。此次发布会中马斯克就该技术提出了大量未来可能的愿景，而正是这些脑机接口未来的可能性，为高维媒介的表达迎来了一丝新的曙光。

高于三维的空间维度在理论上切实存在，并非想象，但那些超出的维度却潜藏在我们现阶段的生理感官之外。人类将自己“定位”为三维空间的生物，是因为人类的原始感官暂时停留在三维空间，人类在生理上暂时无法感受到更高空间维度的存在。但若信息能通过数字设备直接将信号传递给大脑，越过人体外部感知系统，打破我们生理上的禁锢，人类就能不再受限于身体所在的三维空间，真的感受到四维、甚至更高的空间维度。

4 脑机接口实现高维媒介可能带来的改变

由脑机接口实现四维及以上维数的空间，看似无稽，但在理论上却具有相当的可能，甚至它将成为最先完成四维空间体验的媒介技术。

4.1 高维空间体验的实现

利用脑机接口塑造四维及以上虚拟空间，理论上是将会利用虚拟的空间信息让大脑产生高维空间的感知体验、其感知体验很可能完全不同于已知的二维与三维空间，它不仅将复刻所有的“新型”媒介所曾表现出过的心理与感知上的强烈刺激，还非常可能实现数倍于现有媒介的信息内容，相信那会是一种前所未有的感知体验。

4.2 创作思维的变化

萨丕尔-沃尔夫假说认为，语言既是思维的工具，又能够影响思维[9]。媒介语言也是一种广义的语言，当我们习惯于利用脑机接口表达和接受高维媒介后，我们的思维也将进一步持续升维，继而步入一个全新的境界，就像曾经传统电影及三维影像为我们带来的思维革命一般。未来的我们或许能够从四维、甚至更高维度的视角轻松解决现在困扰人类的难题，这些又将反哺于高维媒介的进一步创新，为高维媒介的内容与背景增添更多元且深层次的文化内涵。

4.3 三维媒介应用的重新定位

人类曾通过长期的视觉经验积累，建立并完善了空间透视的概念，才诞生了如今结构素描等通过二维平面正确表达三维空间的绘图方法。正如三维的投射是二维一般，四维的投射是三维。当我们从三维的视角，绘制二维图像时，一切都变得轻松起来。同样，当我们以高维的感官与思维重新审视三维空间后，不仅技术上能够更轻松地驾驭，还可能获得大量曾经触及不到的创意。

4.4 突破理论与技术发展的瓶颈

有待利用高维空间解决的瓶颈，并非只有超弦理论力图证实的大统一理论，这仅是理论与实践批量突破的一个开始。

如揭示硬件技术发展规律的摩尔定律[10]，若各大硬件研发团队无法在未来几年突破三维空间的最小技术尺寸，摩尔定律则很可能将在不久的将来迎来它的终点，而脑机接口可能带来的四维空间体验，未尝不是一个绝佳的突破口——利用更高维的视角探索现实空间的制造技术、革新硬件。只有硬件的不断革新，媒介发展的可能性才能愈发无穷无尽。

又如，我国伟大的中医理论体系，其中有大量如“气”“阴阳”等概念仅能通过经验去感受，却无法被现有科学仪器所探知的，因此始终无法获得现代西方医学体系的完全认同，或许那些现阶段无法通过现有设备观测的中医理论信息正是藏在第四维或更高的维度中，有待我们自己去证明它们的真实存在。

5 结论

四维及更高维数媒介的诞生具有历史的必然性，脑机接口一次又一次突破性的进展，让高维媒介离我们不再遥远，媒介表现也必将在某一天摆脱人体原始感知的限制，迎向真正属于它的自由。