神经科学

人类可以拥有新的感官吗？

作者David Eagleman2019年4月9日42

用感官替代来避开失效感官系统的方式很棒，但除了替代之外，如果我们能运用这一技术来扩展人类标配的感官，那会是什么样呢？为此，我和学生目前正为人类增添新的感知能力，借此提升我们对世界的体验。

想想看：互联网上涌动着千万亿字节数量级的有趣数据，但如今，我们只能通过盯着手机或电脑屏幕来获得这些数据信息。如果你能将数据实时接入身体，让它们变成你对世界直接体验的一部分，那会是何等情形？换句话说，如果你能感觉到数据，那会怎么样？可以是气象数据、股票交易数据、推特数据、飞机驾驶舱数据，或是工厂状态数据——把这些全部编码成大脑可以学习理解的振动语言。在开展日常任务的过程中，你能够直接感知到100 多公里外是不是在下雨，或者明天会不会下雪。又或者，你可以对股市情况培养起直觉，下意识地确认全球经济动态。你还可以察觉到整个推特范围内的热门内容趋势，并借助这种方式进入群体的“意识”中。

虽然听起来科幻味十足，但多亏了大脑提取信号模式的天赋（哪怕我们并未有意识尝试），我们离这样的未来并不太远。这就是我们能理解复杂数据并将之纳入对世界的感官体验的奥妙所在。就像阅读这一页的内容一样，吸收新数据会逐渐变得毫不费力。不过，和阅读不一样的是，新增的感知将成为吸收世界新信息的一条渠道，而且无须意识参与其中。

目前，我们不知道大脑整合数据类型的极限在哪里，又或者是否存在极限。但很明显，人类不再只能困守着进化这一漫长的时间尺度，等着感官适应的到来。未来，我们会越来越多地自行设计对世界的感官门户，把自己接入扩展的感官现实中。

我们怎样感知世界，仅仅是故事的一半。另一半是我们怎样与世界互动。能不能和修正感官自我一样，借助大脑的灵活性来修正我们接触世界的方式呢？

来看看简· 肖伊尔曼吧。她患有一种名为脊髓小脑性共济失调的罕见遗传性疾病，连接大脑与肌肉的脊髓神经萎缩了。她能感觉到自己的身体，但动弹不得。她这样形容：“我的大脑对胳膊说，‘抬起来’，但胳膊说，‘我听不见你说什么’。”因为身体完全瘫痪，她成了美国匹兹堡大学医学院一项新研究的理想人选。

研究人员将两条电极植入她的左侧运动皮质，这是大脑信号向下传到脊髓控制手臂肌肉之前的最后一站。研究人员检测她皮质里的电活动，用计算机翻译理解她的意图，然后用她大脑的输出来控制一条全世界最先进的机械手臂。

简希望动机械手臂的时候，只需要想就可以了。她动弹手臂时，爱对它说话：“抬起来。放下去，下去，下去。朝右，抓握，松开。”机械手臂便按吩咐行事。虽然简把命令说出了声，但其实并无必要。她的大脑和机械手臂之间有着直接的物理连接。简报告说，她的大脑并未忘记怎样动弹胳膊，哪怕它10年都没让胳膊动过。“就像是骑自行车。”她说。

简熟练地指挥机械手臂，暗示了未来我们能利用技术提升、扩展自己的身体，我们不光可以替换肢体或器官，还可以改进它们：把它们从脆弱的人体结构升级成更耐用的材质。简的机械臂只是未来仿生时代的最初迹象，等到了那个时代，我们将能控制比天生的皮肤、肌肉和骨头更强壮、更持久的设备。别的不说，这将打开太空旅行的全新可能性。我们如今这孱弱的身体，想要探索太空未免有些低配置。除了更换四肢，先进的脑机接口技术预示着更奇异的前景。想象一下，把你的肢体不断扩展，直到变得面目全非。先从这个设想开始：如果你可以用大脑信号无线控制房间那头的一台机器，那会怎么样？比如一边构思回复电子邮件，一边用运动皮质操纵一台脑控的真空吸尘器。这个概念乍听起来不可行，但要记住，大脑十分擅长在后台执行任务，不需要占用太多有意识频段。你只要回想一下，一边开车一边跟乘客说话同时旋转着收音机频道钮，对你来说多么轻而易举。

为了向失聪人士提供感官替代，我和我的研究生斯科特· 诺维奇一起开发了“背心”。这一可穿戴技术捕捉环境里的声音，将其投射到遍布躯干的小型振动电机上。电机根据声音的频率激活不同的振动模式。通过这种方式，声音变成了不同的振动信号。

起初，这些振动信号没有任何意义。但经过足够的联系，大脑就琢磨出该怎么处理数据了。失聪人士逐渐能够把躯干上的复杂振动模式转换成对他人所说内容的理解。大脑无意识地弄明白了该怎样解码振动模式，就类似盲人能学会毫不费力地解读盲文一样。

“背心”有望改变整个失聪群体。跟人工耳蜗不一样，它不需要进行外科手术。它的价格，仅不到人工耳蜗的1/20，可以推广到全球。我们对“背心”更宏大的愿景是：不仅限于声音，“背心”还可以成为各种信息接入大脑的平台。

只要有了合适的脑机接口和无线技术，没有任何理由说人不能通过思想遥控起重机或铲车等重型机械，一如你能够三心二意地弹着吉他或用铲子挖土。感官反馈（比如视觉反馈，你看着机器怎样运动；甚至是将数据反馈进你的躯体感觉皮质，你将感觉到机器怎样运动）将提高你的此类能力。控制这些机械肢体需要不断练习，最初会有点笨拙，就如同婴儿要张牙舞爪好几个月才能学会怎样精确地控制自己的胳膊和腿。随着时间的推移，机器将成为你高效的额外肢体，它们通过液压或其他原理运作，拥有非凡的力量。这些机器感觉起来会逐渐变得跟你天生的胳膊或腿一样。它们无非是另一种肢体罢了，是我们自己的扩展延伸。

我们还不清楚，大脑能够学习整合的信息种类是否存在理论上限。说不定，我们可以拥有想要的任何类型的实体身躯，以想要的方式跟世界进行任何类型的互动。你的扩展肢体完全可以在地球对面完成任务，或到月球采矿，而与此同时你自己正在地球上吃三明治。

我们天生配备的身体，只是人类的起点。在遥远的未来，我们不光能扩展自己的身体，还能扩展自我意识。随着我们吸收新的感官体验，控制新类型的肢体，我们作为个体的含义也将发生深刻变化：我们的“身体”决定了我们怎样感受、怎样思考，以及我们是什么人。如果这一标准版感知和标准版身体的限制被打破、扩展，我们就会成为不同的人。我们的曾曾曾曾孙一代人，说不定很难理解我们这一代人是怎么回事，什么东西对我们有着重要意义。在历史的这一刻，我们跟石器时代祖先的共同之处，说不定比我们跟将来后代的共同之处更多。