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小鼠乒乒(“缸中之脑”幻想成真?培养皿里的脑细胞竟然学会了乒乓游戏)

2024年03月11日 靓嘟嘟 浏览量:

不知从什么时候开始,我们身边流传着这样一种说法——普通人的大脑只开发了约10%左右,倘若开发到极致,人就能变成天才。

一些“作文素材宝典”还煞有其事地写道,“强如爱因斯坦也不过才动用了大脑的十分之一,可见我们的潜力是无限的……”等等。

或许这一观点也给予了法国导演吕克·贝松灵感,启发他创作了以人脑开发为题材的科幻电影《超体》

在《超体》中,斯嘉丽·约翰逊饰演的女主角开发出大脑100%的潜能,获得了心灵感应、瞬间记忆甚至穿越时空等一系列超能力。

不过,随着生命科学的进步,“普通人的大脑只开发了约10%左右”这一说法已被证明并不准确。

而且,即使大脑真的被开发到极致,也不会让我们变成能够心灵感应、穿越时空的“超人”。

但不可否认的是,围绕着人脑的各种研究和实验带来了一些惊人的发现,人类的大脑的确拥有着超乎想象的潜能。

不知你是否能够相信,即使脱离人体,或许你的脑细胞也能自己学会玩“乒乓”。

当“缸中之脑”学会乒乓游戏

40多年前,美国哲学家希拉里·普特南提出了一个令人细思极恐的假想——

假如你的大脑被切下来放进一个盛有营养液的缸中,脑神经连接在计算机上并让你产生一切正常的幻觉,那么你能否察觉自己其实变成了缸中之脑呢?

普特南的这一假想被称为“缸中之脑”,多年来一直都是人们津津乐道的话题,同时也为无数经典的科幻作品提供了灵感。

《黑客帝国》中连接Matrix的神经接口、《盗梦空间》中进入梦境世界的机器、《命运石之门》中的Amadeus系统,都能瞥见“缸中之脑”的隐喻。

然而,就当下而言,“缸中之脑”还很遥远。不过,近期科学家们的一项研究成果,却让“盘中大脑”走进了现实。

前不久,来自澳大利亚的研究团队启动了一个名为DishBrain(盘中大脑)的研究项目。

顾名思义,这项研究将80万个人类和小鼠活脑细胞放入培养皿中并连接电极,随后引导它们去玩经典乒乓球游戏《Pong》。

研究团队模拟了《Pong》的游戏环境并将脑细胞置于其中,细胞本身作为球拍,它们的任务就是及时将模拟球弹开。

那么问题来了,研究人员该如何训练这些脑细胞,才能让他们乖乖地去找到“乒乓球”,然后再击飞呢?

如果你第一时间想到的是训练小狗捡飞盘的办法,那么可惜,这个路子行不通。我们无法像奖励小狗吃肉那样,去鼓励脑细胞记住某个特定动作。

虽然脑细胞对于奖励并不感兴趣,但根据“自由能理论”,脑细胞会设法减少环境中的不可预测性

落实到操作层面,如果脑细胞未能击球,系统会在4秒内对其施加一次不可预测的随机刺激;而当脑细胞成功击球,它就会收到一个固定的、可预测的信号。

通过这种方式,DishBrain仅仅用了5分钟就学会了《Pong》。遥想当年,大名鼎鼎的人工智能DeepMind,足足花了90分钟才会玩这款游戏。

当然,当下DishBrain在综合能力上还远不如DeepMind,但DishBrain所展示出的应用前景依然不容小觑。

“这已经证明我们可以与活的生物神经元互动,使它们改变自己的活动,从而产生类似于智能的东西。”DishBrain的开发者Brett Kagan说道。

倘若能够利用活体大脑神经元的计算能力,来创造和改进合成生物智能(SBI),那么其将为人工智能、医疗等领域带来无限可能。

据称,研究人员接下来还要测试酒精、毒品等对于DishBrain游戏表现的影响。


在大脑上“做文章”的巨头们

事实上,关注大脑的并不只有科研团队,马斯克、扎克伯格等一票互联网巨头,同样对我们的脑子“虎视眈眈”。

时间回到3个月前,马斯克在社交媒体上的一句“无心之语”,引发了无数遐想。

“如果你能够将大脑上传到云端再和自己的虚拟版本交谈,你们会成为朋友吗?”

在这条推文下,马斯克回复道:“我已经做过了。”

马斯克的留言并非空谈,他的神经技术公司Neuralink,一直致力于开发一种“脑机接口”

植入头颅中的脑机接口芯片,通过细小的金属丝与大脑相连,可记录和解码来自大脑的电信号,协调手部和手臂的运动。

该公司曾在实验中给一只名为Pager的猕猴植入了两个脑机接口设备,使它能在经过训练后,用大脑控制光标在屏幕上移动。

马斯克信心满满地表示,这款设备能够帮助“瘫痪患者们用意念操作智能手机,速度会比用手指还快。”

或许是从老板那学来了“画饼”技能,Neuralink宣称“未来五年的计划,是让人类不必使用语言,直接通过大脑进行交流”。

据悉,Neuralink将于近期展示最新取得的进展,究竟是“画饼”还是“黑科技”,我们尽可拭目以待。

不过,META(原FaceBook)创始人扎克伯格,却为雄心壮志的马斯克泼了一盆冷水。

他表示,人们不会愿意在大脑里安装一些“只是为了好玩的东西”,并笑称“没有人想成为Neuralink的早期用户”。

扎克伯格指出,Meta并不执着于将芯片植入人类大脑,而是依靠可穿戴设备来检测和接收大脑信号。

在META Connect 2022大会上,META展示了可穿戴硬件“EMG腕带”的交互界面与游戏场景。

EMG腕带将个性化人工智能肌电图技术相结合,可以解码手腕信号并将其转换为数字命令,从而识别用户想要执行的动作。

在META看来,EMG有潜力彻底改变人与数字世界的交互方式——我们不仅可以做更多的事情,而且可以以我们想要的方式实现

从科学家们的“盘中大脑”,到互联网巨头们的“脑机接口”、“EMG”,我们正一步一步揭开大脑的奥秘,并探索大脑的无限可能。

或许我们可以期待,未来我们将以一种别样的方式,在“元宇宙”中畅游。

参考资料:

①Hannah Docter-Loeb. Scientists Taught Brain Cells in a Dish to Play Video Games and It's Pretty Wild. VICE. 2022-10-13.

②teikaei. 实验皿中的脑细胞通过学习玩《Pong》“展示出智商”. cnBeta. 2022-10-13.

作者:郝延赫 排版:孔瀚越

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