麗貝卡·施瓦茨洛斯:警惕科技巨頭控制人類的大腦-麗貝卡·施瓦茲洛澤
【文/麗貝卡·施瓦茨洛斯 譯/餘烈】
今年7月,科學家們宣稱,他們在一名男子的大腦中放置了神經植入物以恢復他的交流能力。這名男子被稱為潘喬(Pancho),自2003年遭受嚴重中風以來,他一直處於部分癱瘓狀態,無法説出別人能聽懂的話。
這項新技術通過電極陣列記錄潘喬的大腦活動,並對其加以分析,以檢測他試圖説的話,然後將他的意圖翻譯成可以在電腦屏幕上顯示的詞句。這是腦機接口(BCI,brain-computer interfaces)領域爆炸性增長所取得的最新成果。類似的系統已經成為頭條新聞,因為它允許頸部以下癱瘓的人直接用他們的思想控制電腦光標和肌肉刺激器官。
腦機接口技術允許計算機從活人的大腦中讀取信息,或將信息插入其中。以先前的成果為基礎,這一領域會有更多新的進展,毫無疑問,我們將看到更多關於腦機接口技術的頭條新聞。這就是為什麼我們現在需要問一些基本問題:這些技術是如何運轉的?它們能否被用來偷偷地讀取我們的思想?對於腦機接口對社會可能造成的影響,我們是否應該感到興奮或擔心?
雖然大腦和計算機都很複雜,但由於兩個簡單的事實,腦機接口是可行的。首先,人們的大腦包含了數百個微小的地圖,每一個地圖中都代表了你的身體感覺和預期行動。這些地圖不是由紙和墨水製成的,而是由腦細胞組成的,並通過腦電活動表現出來。最重要的是,大腦地圖的基本組合方式和它們在大腦中的位置在不同人之間非常相似。
由於大腦的專門功能和大腦中地圖的位置具有普遍性,大腦地圖是腦機接口技術的理想入口。為了從潘喬的大腦中收集他想説的話,科學家們打開了他的部分頭骨,並在代表舌頭、嘴唇、下巴和喉部運動的腦圖上放置了128個電極——換句話説,這些是他身體中產生説話聲音的部分。這使科學家們能夠測量那些代表他想説的話的大腦地圖區域中的腦電活動。
從腦圖捕獲信號只是製作有用的腦機接口的第一步。儘管每個人腦圖的位置是相同的,但細節,即地圖內的活動模式意味着什麼,因人而異。從某種意義上説,你特定腦圖的獨特特徵是一種加密,可以保護你的想法和感覺免受潛在竊聽者的侵害。
這也引出了使腦機接口成為可能的第二個事實。由於機器學習的進步,科學家們開發了可以學習識別海量數字中的關鍵模式的程序。他們通過提供大量示例來訓練這些程序實現對大腦信號的解碼。但是,如果訓練此類程序(稱為解碼器)的目標是破譯來自特定個人大腦的信號,那麼這些示例也必須來自這個人的大腦。

開發腦機接口的研究人員通常通過指導個人在特定時間思考特定想法來創建此類示例,從而為程序創建神經課程以供學習。在潘喬的案例中,科學家們讓他試圖説出屏幕上顯示的常見單詞,在據此生成的語音分佈圖中收集了近一萬個活動示例,另外250個示例是在他試圖説出由這些單詞構成的句子時收集的。即使經過如此廣泛的訓練,他的解碼器仍有25%到50%的時間出錯。
雖然腦圖的通用特徵和位置使其成為腦機接口的合理入口,但腦圖的獨特特徵往往可以保護它們免受窺探。如果腦機接口成功地從大腦中讀取了特定的想法或意圖,則是經過被讀取大腦的個人的許可和順從。
但是有一些秘密方法可以在你不知情的情況下在你的大腦上訓練解碼器。如果你的神經數據(無論是從大腦中的電極,還是從嵌入髮帶或帽子中的傳感器收集的)落入擁有有關你活動的詳細信息的公司手中,就會發生這種情況。
例如,臉書公司部分地資助了製作潘喬的腦機接口的研究,並擁有自己的內部腦機接口開發計劃。臉書報告了正在研發的腦機接口項目,可以解碼由非侵入性可穿戴設備收集的神經信號,該設備可以讓人們通過想象説話來打字。
雖然臉書最近聲明,他們並沒有實施這些計劃,他們仍然在積極的研究其他腦機接口相關的概念。但是,在公眾開始使用這些技術之前,我們應該先問問自己,在這樣一個技術得到廣泛應用的世界裏,我們怎樣才能保護個人的權利和隱私。
許多公司掌握着有關個人購買歷史和在線行為的大量數據,對每個個體的瞭解超出了我們的預期。如果公司或廣告商能夠訪問個人的神經數據,這對隱私的威脅將是巨大的。
如果像臉書或谷歌這樣的公司有權在使用他們的產品來撰寫信息、購物或瀏覽推送的時候從人們的大腦中收集信號,那麼他們就有了所需的數據來訓練解碼器去讀取人們的某些特定想法和行為。雖然他們能讀到的東西很有限,有時還不正確,但對人腦的訪問是沒有得到我們的許可的。
和其他技術一樣,腦機接口本身並沒有對錯。它們只是工具。腦機接口可以為那些受病痛折磨和傷殘的人提供巨大的好處。但是,它們也帶來了巨大的危險。世界上最有錢的科技公司正在投資數億美元開發更好的腦機接口,他們相信腦機接口將成為世界下一個顛覆性技術。如果他們是對的,我們並不相信這些公司真的會自我監管。
今年早些時候,一部分神經科學家和倫理學家建議聯合國成立一個委員會,研究如何監管腦機接口和其他神經技術。在國際層面和國家層面,管理機構應開始採取保護措施,限制神經數據的收集、使用和共享。
除了獲得商業智能的好處之外,我們還需要確保有辦法保護自身不受那些為了利用這項技術和我們大腦內部運作來逐利的公司的傷害。
麗貝卡·施瓦茲洛澤(Rebecca Schwarzlose)是一位認知神經科學家,在聖路易斯華盛頓大學研究大腦發育。她是《大腦景觀:大腦中扭曲的奇妙地圖——它們如何引導你》一書的作者。
(本文發表於2021年9月12日美國《洛杉磯時報》網站,譯者是餘烈)
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