最新神经网络技术或能控制人类精神世界

【新智元导读】是否有可能实现对人类的大脑进行控制?宾夕法尼亚大学研究人员认为,网络控制本质上类同于精神控制。研究者使用经颅磁刺激(TMS),该技术将外部磁场作用于大脑某一部位从而改变脑部电流,配合不同的植入刺激器直接将能量注入大脑。接下来研究的一个重要目标是如何提高能量注入的精确度。如果这些研究能加深人们对这层关系的理解,那将会是人类发展中的又一重要进步。

复杂的网络系统构成了现代社会的基本构架,比如:英特网、航空网、人际关系网。此外,还有更多的复杂系统正不断涌现,例如,细胞中基因间的相互作用、银行系统和生态系统中的信息传递方式。

系统越复杂,就越难对其控制。尽管如此,计算机学家、医生、经济学家以及各类相关人员都在尝试对这些网络系统进行简单的控制。

因此,我们自然会想到一个很有意思的问题:是否有可能实现对人类的大脑——这个迄今为止我们知道的最复杂的网络系统进行控制?

美国宾夕法尼亚大学的John Medaglia等人在神经网络学和网络控制理论的交叉领域中做了大量研究工作,因此,今天我们能够尝试解答一下这个问题。他们认为:“如何通过调节人类大脑来治疗认知缺陷或提高心智能力,这是一个很棘手的问题。当然,我们首先假设网络控制本质上类同于精神控制。”

实现这一控制的办法其实简单粗暴。将能量注入到网络系统中的一部分,就会对系统其他部分产生影响。

这种办法已经用于脑深部刺激技术,比如,用于帕金森症的治疗。将能量注入到与自主运动控制有关的基底核(基底神经节)部分,就可以消除疾病导致的运动障碍。

类似技术同样被用于治疗强迫症。该病患者会不停地重复某种行为,这通常与脑前侧纹状体不正常的电流活动有关。脑深部刺激可以促使电流活动正常化,进而提高患者的生活质量。

虽然针对上述疾病这类技术已经奏效,但Medaglia及其合作者也指出,将此技术用于其他行为的控制仍有很多问题。其中一个问题就是,刺激不会只影响大脑的某一部分,而是会以一种很难表征的方式影响到很多其他区域。

这就是为什么了解脑内部的连接模式是未来研究工作的一个重要目标。这正是全球各个有关“连接体”(connectome)项目工作者的共同目标:绘制脑网络结构连接图。

已经有研究指出,大脑有不同的控制策略,每一个策略都是精神控制的潜在研究目标。

比如,神经学家认为大脑额顶部分控制了我们切换不同任务的能力。奇特的是,额顶部分与大脑其他部分并没有紧密连接,但已经有理论研究表明,当额顶部分开始工作时,会将大脑带入一种难以触及的处于某个能量区间的状态。因此,实现精神控制的一个途径可能就是通过注入能量引导大脑通过这个能量区间。

虽然现在还不知道具体怎样才能实现这种操作,但研究者已经发现有些技术或许可以完成这一任务。其中就包括了经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation, TMS),该技术将外部磁场作用于大脑某一部位从而改变脑部电流,配合不同的植入刺激器直接将能量注入大脑。接下来研究的一个重要目标是如何提高能量注入的精确度。

研究人脑控制必然会涉及伦理道德问题。Medaglia及其合作者在了解了现今社会对于这一问题的看法后,为自己的研究设定了4个医学研究伦理原则:合法、行善、公正、自愿。

这个领域可能会促进新技术诞生。Medaglia及其合作者表示:“随着精神控制学科的发展,以自然本质和自我认同为前提,提出能被接受的控制手段就会变得非常重要。”

另一个值得深思的研究目标是要弄明白神经控制和心理控制之间的关联。“脑部动力学和特定认知过程间的关系对心理(也即 精神)控制至关重要。”Medaglia及其合作者如是说。

然而,这项工作中有一个显而易见的盲点——信息所扮演的角色。精神的发展显然要以信息为基础。大部分心理学都会关注信息如何改变大脑状态。比如,看一场电影或者读一本书都会改变一个人的心理状态。

精神控制是建立在信息的基础上的。但Medaglia及其合作者还没有提到关于由于信息产生影响的研究。

这也可以理解,因为人们对大脑中信息所扮演的角色可以说一无所知。神经学家甚至不清楚神经到底是如何工作的。

即使现在科学家们有了上面提到的各种研究成果,但不得不说这些技术依旧很粗糙。我们可以做类似的想象,没有人会试图用带电电极去修理一部坏掉的智能手机;人们也不会强磁场来修复一个崩溃的网页。事实上,只有很小一部分信息技术中的故障能用这种方法来修复。

人类大脑也是如此。以信息为基础的方法似乎会更加有效。

人们对信息和精神之间的关系还知之甚少。如果这些研究能加深人们对这层关系的理解,那将会是人类发展中的又一重要进步。

编译:李青青

参考: https://www.technologyreview.com/s/602695/how-network-neuroscience-is-creating-a-new-era-of-mind-control/

arxiv.org/abs/1610.04134: Mind Control: Frontiers in Guiding the Mind

原文发布于微信公众号 - 新智元(AI_era)

原文发表时间:2016-11-05

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