# 追問(wèn)按:
在之前的文章中,我們探討了一種極限假設(shè)“當(dāng)腦機(jī)接口和外骨骼相連,如何賦予機(jī)器觸覺(jué)?”,并通過(guò)人工耳蝸、仿生氣味識(shí)別系統(tǒng)等展示了現(xiàn)有技術(shù)下,腦機(jī)接口如何修復(fù)疾病帶來(lái)的聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)等感知缺陷。(點(diǎn)擊回顧全文)
以上研究都是基于相對(duì)基礎(chǔ)的具體刺激,而抽象思維是高等生物最重要的能力之一,也是大腦最高級(jí)的功能之一。現(xiàn)在如火如荼的腦機(jī)接口技術(shù)已經(jīng)可以對(duì)具體刺激進(jìn)行處理,它對(duì)抽象的情感和記憶等是否有計(jì)可施?它可以解析我們的情感和記憶嗎?是否可以像傳輸視覺(jué)影像一樣,給大腦傳入一段情感或者記憶呢?
本期“追問(wèn)編輯部”將帶領(lǐng)大家深入探索這一問(wèn)題。如果本文激起了你的更多好奇,歡迎繼續(xù)追問(wèn),我們將持續(xù)收集大家的問(wèn)題并邀請(qǐng)科學(xué)家們回答,敬請(qǐng)關(guān)注!
腦機(jī)接口的基礎(chǔ)是解析腦電信號(hào),即對(duì)大量神經(jīng)元活動(dòng)進(jìn)行解碼,來(lái)確定不同活動(dòng)的專屬“密碼”。如果想要傳入一段記憶,則需要知道與之對(duì)應(yīng)的活動(dòng)區(qū)域和神經(jīng)元活動(dòng)。
記憶移植一直是神經(jīng)科學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。科學(xué)家們已經(jīng)知道,海馬體與記憶的編碼有關(guān),他們正在嘗試在此區(qū)域做突破。
虛假記憶
麻省理工學(xué)院的科研人員通過(guò)光遺傳學(xué)技術(shù)標(biāo)記并激活了小鼠與特定記憶相關(guān)的腦細(xì)胞,巧妙地在小鼠腦海中植入了一段恐怖回憶。
首先,他們將小鼠放在特定的環(huán)境A中,并標(biāo)記了該場(chǎng)景下小鼠大腦中被激活的神經(jīng)元,即與環(huán)境A記憶相關(guān)的神經(jīng)元。
然后,他們將小鼠放到與環(huán)境A完全不同的環(huán)境B中,通過(guò)光遺傳學(xué)激活之前標(biāo)記的神經(jīng)元,喚起小鼠對(duì)環(huán)境A的記憶。接著,給與小鼠輕微電擊,使其誤以為自己在環(huán)境A中遭受電擊而僵在那里。
最后,當(dāng)科研人員把小鼠放回環(huán)境A時(shí),它會(huì)因?yàn)檫@段虛假的回憶而對(duì)環(huán)境A產(chǎn)生恐懼,僵在那里不動(dòng)。
科研人員通過(guò)人工手段激活了小鼠的特定記憶,與此同時(shí)予以電刺激,使得原本無(wú)關(guān)的兩個(gè)事件聯(lián)系在一起,產(chǎn)生了一段并未真實(shí)發(fā)生過(guò)的虛假記憶。
只要精準(zhǔn)找到對(duì)應(yīng)的神經(jīng)元,似乎人為修改記憶是有可能的。那么更復(fù)雜的情感呢,是否也可以被操控?
被控制的喜好
富有探索精神的科研人員們,也做了相應(yīng)的研究。他們通過(guò)神經(jīng)藥理學(xué)結(jié)合光遺傳學(xué)的方式,將特定的記憶與情感綁定,人為創(chuàng)造出了先前不存在的“好惡”。
首先,第一天科研人員用電刺激小鼠,并標(biāo)記該過(guò)程中被激活的神經(jīng)元。
然后,在第三天將小鼠放到特定的房間內(nèi),一旦小鼠到達(dá)房間內(nèi)的特定區(qū)域時(shí)激活第一天被標(biāo)記的神經(jīng)元。
接著,在第五天讓小鼠與異性小鼠共處一室,同時(shí)激活第一天被標(biāo)記的神經(jīng)元。
最后,在第七天的時(shí)候?qū)⑿∈笾匦路湃氲谌斓姆块g內(nèi),檢測(cè)其對(duì)目標(biāo)區(qū)域的好惡。
神奇的一幕發(fā)生了,小鼠對(duì)目標(biāo)區(qū)域產(chǎn)生了偏好,也就是說(shuō),原本儲(chǔ)存著恐怖記憶的神經(jīng)元被寫入了快樂(lè)的記憶,小鼠的好惡因此發(fā)生了變化。
? 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 - 圖片來(lái)源:doi:10.1038/nature13725
目前的研究還停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段,但人類的記憶受其所見(jiàn)所聞所感的影響,同時(shí)語(yǔ)言和外部環(huán)境也起著極大的作用,是一個(gè)巨大的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),未來(lái)還有很長(zhǎng)的一段路要走。但從技術(shù)手段來(lái)講,不論是輸入情感還是記憶都是有可能的。雖然目前的技術(shù)手段還無(wú)法修改人類的記憶,但也具有一定的現(xiàn)實(shí)意義,為抑郁癥、PTSD、阿爾茲海默病等情感和記憶相關(guān)的神經(jīng)精神疾病的治療提供了新見(jiàn)解。
當(dāng)未來(lái)人類破譯了所有與情感、記憶等相關(guān)的密碼后,是不是可以更大膽地想象一下,更廣泛的雙向腦機(jī)接口不僅能讓我們控制機(jī)器,也能讓機(jī)器擴(kuò)展我們對(duì)世界的感知?這樣的雙向腦機(jī)接口該如何實(shí)現(xiàn)呢?關(guān)于這一問(wèn)題,我們即將邀請(qǐng)腦機(jī)接口領(lǐng)域的青年科學(xué)家們,在新一期「TCCI追問(wèn)研討會(huì)」上展開進(jìn)一步的追問(wèn)和討論。敬請(qǐng)期待!
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