作者：Ben Thomas
第一只老鼠按下一个杠杆，期待着它被训练后所期望的美味奖励。它大脑中的一个植入物将其神经活动转换成电子信号，并将这个脉冲传送到第二只老鼠的大脑中，第二只老鼠随即跳起并按下了自己笼子里的一个杠杆。但2号老鼠从未被训练过按杠杆。它的运动冲动并非来自自己的大脑，而是直接来自第一只老鼠的大脑
——尽管这两只老鼠相隔数千英里。我们所创造的，首席研究员米格尔·尼科莱利斯（Miguel Nicolelis）说，
是“一个由两个大脑组成的新中枢神经系统”。这一进展发生在2012年，其他实验室很快就超越了尼科莱利斯和他的团队。2013年夏天，哈佛大学的一组研究人员设计
了一个老鼠和人类之间的脑对脑接口，使人类能够仅凭意念控制老鼠尾巴的运动。最终，在2013年8月，华盛顿大学的科学家拉杰什·拉奥（Rajesh Rao）
成功实现了大家一直期待的飞跃：人与人之间的脑对脑接口。通过让一个人戴上非侵入性的脑电图（EEG）头盔，另一个人戴上经颅磁刺激（TMS）头盔，研究人员为了科学而实现了“心灵融合”。
心灵融合游戏
实验是这样进行的：拉奥和斯托克坐在校园的两端，观看同一个视频游戏。戴着脑电图头盔的拉奥负责操控——但他不是用手去按空格键开火，而只是想象自己移动手。每当他这样做时，计算机几乎瞬间将拉奥的大脑信号转换成数字信号，并将其传送到斯托克的经颅磁刺激头盔上。该头盔将信号转换成一束磁刺激，传递到斯托克运动皮层中控制他右手的精确区域。斯托克的手会因此不由自主地抽动，敲击空格键并（有时）在游戏中成功命中。
研究人员拉杰什·拉奥（左）和安德里亚·斯托克（右）。来源：华盛顿大学。这种感觉如何？“我们两个人的体验非常不同，”拉奥说。“对我来说，只有在动作发生后，我才有机会反思发生了什么——是斯托克的手，受我大脑信号的刺激，导致了这个动作。这个认识既令人兴奋又有点诡异。”而斯托克则报告说，他只是感觉到一次不自主的肌肉抽搐，这导致他的手移动并敲击键盘。他说，没有有意识地“需要”去收缩肌肉，因为从刺激到运动的整个事件序列只在几十毫秒内发生。更重要的是，拉奥说：“我认为一旦他接收到刺激，他就无法抗拒这个动作，因为它是在潜意识层面运作的。”确实很诡异。但即使有这种潜意识层面的连接，这个过程也并非完美无瑕或没有错误。事实上，该系统的缺陷和错误揭示了我们大脑如何处理信息的一些有趣真相。
技术障碍
拉奥用来发送输出信号的脑电图设备所基于的技术可以追溯到1875年。尽管今天的设备比那些十九世纪的模型精确得多，但它们仍然基于相同的基本原理：分布在人头皮上的电极捕捉到特定频率振荡的电活动模式。因为脑电图电极位于头皮表面，它们无法将这种活动精确定位到大脑内的某个三维点。但经过一些校准，它们对于追踪大规模的大脑现象，如情绪波动、注意力转移和运动冲动非常有用。经颅磁刺激是一项较新的技术——而且，因为它通过干扰大脑深处的活动来工作，所以更具争议。许多研究人员报告说，经颅磁刺激在他们的一些病人中引发了癫痫发作
——尽管大多数专家现在同意，对于本不倾向于癫痫的受试者来说，癫痫发作的风险极低
。与此同时，在1990年代和2000年代，实验者们成功地使用经颅磁刺激来引发不自主的运动，暂时增强工作记忆
，甚至治疗抑郁症
。最重要的是，经颅磁刺激是非侵入性的——所以当拉奥和斯托克开始设计他们的脑对脑接口时，经颅磁刺激作为输出端的明确选择脱颖而出。“我意识到，在脑电图和经颅磁刺激中，我们拥有了既能记录人脑活动又能刺激人脑的非侵入性技术，”拉奥说。“所以我找到了刚到华盛顿大学、正在用经颅磁刺激进行认知心理学实验的安德里亚·斯托克。安德里亚和我都对这个想法感到非常兴奋，我们开始进行头脑风暴。”
大脑训练
很快变得清晰的一件事是，拉奥的脑电图并不总能发送清晰的信号。“脑电图信号很难用于控制设备，”他解释说，“因为这个信号是底层大脑活动的微弱、嘈杂、经过过滤的版本。”眼睛、面部或身体的运动——甚至杂念——都可能干扰信号。拉奥花了几个月的时间练习，才达到如此出色的专注力。“在早期的实验中，”拉奥说，“我们有好几次假阳性，即安德里亚的手会敲击‘开火’键，即使那不是我的意图。”但随着试验的进行，拉奥学会了更精确地控制他的脑电图输出——直到在最后的实验中，拉奥和斯托克达到了接近100%的准确率（在他们的信号中，尽管在游戏本身中没有）。“那之后唯一的一次失误，”拉奥说，“是安德里亚的手动了，但没有用足够的力量敲击按键来发射大炮。”鉴于团队的宏大目标，这确实是一个小问题。
给我报名
这个项目最激动人心的地方——除了“心灵融合”的方面——或许是它建立在正在迅速进入消费市场的技术之上。尽管经颅磁刺激仍然局限于医疗设施和实验室，但世界各地的独立工程师
团体正在努力制造他们自己的经颅磁刺激设备。与此同时，家用脑电图套件已由Emotiv
等公司广泛提供——当然，前提是您不愿从零开始自己动手制作
。尽管拉奥的初步测试仅传输了运动指令，但未来的迭代理论上可以传输感知、概念或情感。到那时，我们才真正可以说是“心灵”融合——让两个人通过技术直接通过他们的大脑进行交流。自从我们人类对周围世界感到好奇以来，我们就一直在努力向他人清晰地传达我们的思想，并反过来理解他们；努力“进入他们的脑袋”。但直到最近几年，我们每个人才能戴上一个小小的塑料头盔，在家中观察自己大脑内部——以及朋友大脑内部——正在发生的事情。接下来，除了真正进入彼此的头脑，看看我们能发现什么之外，还能有什么呢？像这样的技术似乎有可能把我们都变成机器人——但它们也暗示了一个比我们以往任何时候经历过的都更直接、更即时的共情未来。顶部图片来源：sweetsake / Shutterstock
