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脑机接口与他心通达

2023-10-03

哲学分析 2023年2期
关键词:读心脑机通达

肖 峰

他心(other minds)问题是一个重要的哲学问题,尤其是西方心灵哲学的重要问题,在我们的文化中也以“人心叵测”“知人知面不知心”等隽语表达为生活哲学的一个难题。他心问题主要有两个方面:一是我如何知道除了我自己的心灵(“我心”)之外,还存在着其他的心灵?二是如果存在着他心,我们又如何认识它?即他人心中的所思所想能否被我所知道,以及如何才能被我们知晓?①Antina Axramides, Other Minds, London: Routledge, 2001, p. 1.后者也称为“他心通达”问题,或表述为“能否读懂他心”(简称“读心”)的问题,可以说这是他心问题的核心,因为能够通达或读懂他心,自然就表明了他心的存在,即前一个问题就顺理得到了解 决。

对于如何通达他心,许多哲学流派(如分析哲学、现象学等)或哲学领域(如心灵哲学、认知哲学、哲学认识论等)都进行了不懈的追求,提供了各种论证的方案,如类比论证、行为论证、主体间性(结对联想)论证、自己与他人同一性论证、归纳论证、假说—演绎论证等等,还形成了种种求解这一问题的理论或方法,如“理论说”(Theory Theory)“模拟说”(Simulation Theory)“综合说”“现象学直感说”与“具身匹配说”等,这些论证或理论也被称为“读心术”,它们主要是基于“善解人意”的生活经验或某种人文社会科学的理论而被提出或被主张的,可谓之通达他心的“人文进路”。在人类进入智能化或信息化之“高科技”时代的今天,解决这一难题显然不仅需要基于哲学视角的人文进路,更需要基于高科技手段的“技术进路”,而脑机接口(BCI:Brain-Computer Interface)就是这样的技术进路,它的出现为解决他心难题提供了新契机、新途径,也拓展了我们看待这一问题的新视 野。

一、前提问题:从他脑的实在到他心的存在

在他心问题的两个方面中,“他心存在”是“他心通达”的前提,这也是他心问题的本体论方面。在怀疑论看来,我们无法解决他心是否存在的问题,因为人只能通过“我心”去认识他心,但人无法超出我心,所以无法断定我心之外是否存在他心。像笛卡尔的“我思故我在”,就只能解决“精神自我”即我心存在的问题,而不能确认包括他心在内的外部世界的存 在。

脑机接口启发我们转换到另一种视野来看待他心是否存在的问题,这就是通过“他脑”的实在来确证他心的存在。一个总体的思路是:由于脑机接口使脑成为了能被实际操作和改变的对象,并从这种操作中取得了实在的效果,从而可以实际地验证我们所操作和改变的脑是一种客观实在的现象,并证成了“他脑”具有实在性。从脑的实在性,我们可以再进一步确认心灵的存在。神经科学已经为我们揭明:脑的功能就是涌现心灵。心是具身的,集中体现为心是具脑的,心的存在以脑的存在为前提,而脑的存在为心的必然出现提供基础和根据,或者说脑本身就是行为体为了具备能够应对环境、调控行为的感知认知能力(心灵活动)而产生的,脑就是为了行使“心”的功能而存在的,只要是正常的脑,就有“脑在必心在”的内在关联,亦即脑必然形成心灵,由此从脑的实在性必然导向心的存在;换句话说,他脑的实在必然蕴含了他心的存在,从而为他心的存在提供了充分的根据。脑机接口及脑科学的“脑在故心在”的底层逻辑为我们论证他心的存在提供了一种“科学论证”的依 据。

这种科学论证的关键在于确保脑的实在性,所采取的是实在论的立场。实在论坚持两个基本的信念:世界或认识对象具有实在性,人可以如实地认识实在的对象(即对象可知),获得关于对象的真知识。如果坚持实在论的立场,我们就可以从对象的可知或能够获取对象的“真知识”来确认对象的实在性,因为只有实在的对象才可以被我们如实把握从而形成关于这个对象的真知识。脑机接口和脑科学不断揭开大脑工作的机制,使其成为“可知”的对象,并形成关于脑的真知识,使得脑的实在性通过我们不断获得的这种真知识而得到支持,并成为脑的实在性的可靠保 证。

脑,尤其是人脑,可以说是物质世界中最复杂的认识对象,由此成为科学最难攻克的堡垒。如果对脑能达到透彻的理解和认识,就是从真知识上确证了脑的实在 性。

脑机接口正在成为目前我们认识脑、理解脑的有效工具和强大推动。脑机接口的初始动机是帮助那些失去行动和表达能力的残障人士重拾相关的能力,即通过“脑控”辅助的设备(如人工假肢、人工发音器官等)来使他们重新获得行动和言语的能力。为了使脑机接口有效地工作,必须研究大脑及其数百亿个神经元的分工状况,了解大脑的神经活动是如何控制行为的,如了解各个脑区是如何控制肢体协调与语言表达的,了解人们“试图”做什么时神经活动会有什么反应、具有什么样的特征等,由此才能接下来对这些神经活动形成的脑信号加以识别,再将其编码为信号指令传递给辅助设备,控制其产生合乎人脑意愿的运动。为了更好地适应对脑机接口的控制,还需要对大脑的可塑性(如在训练集中控制时对脑的改变以及脑对新的要求的适应性和由此建立的神经元之间新联结的容纳性)有更深入的研究,如此等等,都不断推进着我们对脑的认识和理解,促进着脑科学的不断发展。在这里,脑科学是脑机接口的基础,脑机接口是脑科学的应用,只有在基础研究上对大脑中的神经元如何协同起来表征和计算信息,大脑如何进行决策与控制运动等有了越来越丰富和透彻的了解,才能应用到脑机接口中去不断提升其有效性。可以说,对脑功能和脑机制的认识和理解能走多远,脑机接口就能走多远。对脑机接口的强烈需求是推动人类更深层次地理解大脑、揭开人脑之谜的重要动力之 一。

脑机接口也为我们进一步认识脑、理解脑提供了新的手段。可以说,大脑确实是非常复杂的,尤其是在脑机接口出现之前,我们一直没有合适的工具来探测它①Steven Levy, “Why You Will One Day Have a Chip in Your Brain”, 2017-07-05,https://www.wired.com/story/why-youwill-one-day-have-a-chip-in-your-brain/.,而脑机接口的出现就为我们如何理解大脑这个具有智能、可进行思考的器官提供了新的工具。总的来说脑机接口可以提供对大脑功能的重要见解,而其他技术无法获得这些见解。例如,在斯坦福大学神经假肢系统实验室谢诺伊(Krishna Shenoy)的实验中,通过植入式脑机接口将电极放到大脑内部,使电极尖端靠近单个神经元细胞,他们记录下了更多的信息,进而第一次弄明白了大脑中单个神经元是如何控制语言表达的。②TCCI 追问团队、Krishna Shenoy:《我们离意念打字还有多远?专访〈自然〉封面研究作者Krishna Shenoy 教授》,载微信公众号“nextquestion”,2021 年10 月20 日,https://mp.weixin.qq.com/s/tXjnZ1qbwcEuNAzByvslzg。查宾(John Chapin)等人认为:“使用脑源信号控制外部设备的一般策略可能会为研究特定脑区域内的信息处理提供独特的新工具。”①John K. Chapin, Karen A. Moxon, Ronald S. Markowitz,et al.,“Real-time Control of A Robot Arm Using Simultaneously Recorded Neurons in the Motor Cortex”, Nature Neuroscience, Vol. 2, No. 7, 1999, pp. 664—670.当代脑机接口技术的领军人物之一尼科莱利斯(Miguel Nicolelis)认为脑机接口可以成为一种新的实验方法的核心,通过该方法可以研究行为动物中神经系统的操作,进而推进到对人脑工作机制的把握。②Mazviita Chirimuuta,“ Extending, Changing, and Explaining the Brain”, Biology and Philosophy, Vol. 28,No. 4, 2013, pp. 613—638.曾首次在自己的身体中植入脑机接口芯片进行实验的英国科学家沃里克(Kevin Warwick)认为,脑机接口通过脑神经如何控制一个机器人身体在一个确定的区域内移动,可以见证大脑控制身体的效果,这不仅从机器人的角度来看非常有趣,而且也为研究大脑本身的发展开辟了一条新途径。③Kevin Warwick,“A Tour of Some Brain/Neuronal-Computer Interfaces”,in Gerd Grübler and Elisabeth Hild(t eds.),Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts, Dordrecht: Springer Science+Business Media,2014,p. 132.

脑机接口通过将脑内活动显示为外部信号,使其成为可观察的对象,从而推进了对其工作机制的理解和把握。这也是技术化显现对脑的解蔽,并导致了如同伯纳德·巴斯(Bernard Barrs)所说的“认知神经科学中的革命性变革。”④伯纳德·巴斯等:《认知、大脑和意识》,王兆新等译,上海:上海人民出版社2015 年版,第133 页。目前,动物全脑的图像已经通过脑成像技术得以建立,具有超高分辨率的3D 人脑数字模型也可由数字技术来建立,这一模型可以高清晰地呈现人脑的细胞及结构,目前正在向建立起活体的透明3D 大脑方向迈进。总之,基于脑机接口的脑观察技术不断得到开发,使我们能够“看到”越来越清楚的脑,“脑科学家终于将研究领域推进到大脑的内部进行直接研究……直接观察大脑的结构、变化活动过程及其机制原理”⑤杨足仪:《当代脑科学成果的多样性解读》,载《科学技术哲学研究》2016 年第6 期,第13 页。。

从变革对象中认识对象或“实践出真知”,这些哲理揭明了真知识的根本来源,而脑机接口就为我们提供了“从改变脑的过程中认识脑”这种获得关于脑的真知识的手段和方法。脑机接口中植入物的操作会引起神经回路的可塑性变化,这就是对脑的某种改变,而“改变大脑是解释大脑的一种可行途径”⑥Mazviita Chirimuuta,“ Extending, Changing, and Explaining the Brain”, pp. 613—618.。因此,在沃里克看来,“我们也许能够通过使用脑机接口来学习更多有关大脑如何运作的知识”⑦Kevin Warwick,“A Tour of Some Brain/Neuronal-Computer Interfaces”,in Gerd Grübler and Elisabeth Hildt( eds.),Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts, p. 143.。脑机接口也可视为由人创造的人工认知系统,通过解释人工系统可以帮助我们解释人脑这个“自然认知系统”,因为“良好的人工系统通常是自然系统的模型”⑧Marcin Miłkowski,“ Limits of Computational Explanation of Cognition”, in Vincent Müller(ed.), Philosophy and Theory of Artificial Intelligence, Berlin: Springer-Verlag Berlin Heidelberg,2013, p. 69.,通过这种模型可以对自然系统的一些机制加以理解和把握,在这个意义上,脑机接口无疑是“通往大脑的窗口”①Mohamed Mostafa Fouad, Jaime Gomez-Gil,“Brain Computer Interface: A Review”,in Aboul Ella Hassanien &Ahmad Taher Azar( eds.), Brain-Computer Interfaces, Switzerland: Springer International Publishing, 2015, p. 5.。通过脑机接口这个窗口,我们几乎获得了探测活体大脑的工具,使我们可以在技术显示中不断增加观察脑活动的维度,从而不断将头颅之下的“黑箱”转变为“灰箱”甚至“白箱”,使其“透明化”程度不断提高,也为人类带来基于实验科学的关于脑的知识。当这些知识在应用于脑机接口时发挥了实际的功效时,就是对其正确性的实践验证,从而也是作为真知对脑的实在性的验证,进而是通过他脑的实在性对他心存在的验 证。

二、基于读心或心脑互译的他心通达

脑机接口和脑科学的“脑在故心在”解决了他心存在的问题,接下来就要进一步解决如何通达他心的问题,这也是从本体论向认识论的过渡:他心此时成为认识的对象,需要我们去探究如何才能认识这一对象,即如何才能获得关于他心内容的真知 识。

通达他心的过程也就是理解他心所思所想的“读心”(mind reading)过程。脑机接口提供了一种不同于人文方式的技术化方式,它依托于脑是心灵载体的科学事实,采取了通过“读脑”或“脑解读”(brain reading)的途径来实现读心从而通达他心的目的。这种方式也是在信号或信息的层面,通过将脑信号翻译为心灵表征来“破译”他心的内容,这是一个“解码”(针对脑信号)和再编码(形成心灵表征,从中窥见心理内容)的协同过 程。

就是说,脑机接口并非以脑的可知为目的,而是要通过脑的可知通向心的可知,即通过读懂脑而读懂心,或通过理解他脑来理解他心,所以在脑机接口为我们提供新的技术手段“通往大脑”并理解大脑的工作机制时,其实质是“以新颖的方式提供了进入心灵的途径”②Steffen Steinert, Christoph Bublitz, Ralf Jox,et al.,“ Doing Things with Thoughts: Brain-Computer Interfaces and Disembodied Agency”, Philosophy & Technology, Vol. 32, Iss. 3, pp. 457—482.。之所以能够通过理解大脑来读懂他心,是因为脑活动处于不同状态时,脑信号具有不同的时空特征,尤其是对于刺激引起的脑活动来说,特定刺激事件所诱发的脑信号(如瞬态相应电位)与该事件具有(时间或相位上的)锁定关系,而读脑就是进行逆向的关联,从脑信号的特征推溯其对应的脑活动状态(如脑受到什么事件刺激),从脑信号模式反推皮层在处理什么样的信息,从而“反编码”出脑的认知状态,即脑活动的认知内容(心灵所思所想的内容)。可以说,正是这种“反编码研究”构成了从读脑可以过渡到读心的基础。所以脑机接口从表层看是读脑的技术装置,从深层看则是读心的新型手段。这一新手段就是通过“读懂他脑”来“读懂他心”,通过对他脑之脑信号的通达来实现对他心的通达。所以脑机接口也被称为“读心机器”(mind reading machine)。

脑机接口是大脑活动的技术显现装置,从这种技术显现中可以解读出大脑活动所对应的思维活动,也就是从脑状态推论心理状态及心灵内容,脑机接口“可以通过解释我们的大脑信号来推断我们的心理/情绪状态和意图”①Hayrettin Gürkök & Anton Nijholt,“ Brain-computer Interfaces for Multimodal Interaction: A Survey and Principles”,International Journal of Human-Computer Interaction, Vol. 28, No. 4—6, 2012, pp. 292—307.,由此,“关于人的思想可能是从外部‘看见’的想法现在终于实现了”②Gerd Grübler & Elisabeth Hildt( eds.), Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts,Dordrecht: Springer Science+Business Media, 2014, p. 1.,也就是说他脑中他心的活动内容由此得到了一定程度的把握。一种称为Emotiv 的脑机接口设备用14 个电极获取脑电图(EEG)信号,脑电图特征可视化为3D 的斑点模型,使用户感觉到可以看见自己的头部内部的外观;而且内部的心理状态也可以被进一步把握,如用户的情绪和专注力可以通过相应的算法识别,并通过特定的软件系统转化为可视化的虚拟形象。通过脑机接口研究人心理过程不断取得新的进展,如目前使用EEG 可以识别出八种情绪状态:“满意”,“快乐”,“惊讶”,“受保护”,“悲伤”,“不关心”,“生气”和“恐惧”。这些情绪识别的新手段还被直接用于神经营销,以改善传统的营销方法。③Vladimir Kulish, Alexei Sourin, Olga Sourina,“ Analysis and Visualization of Human Electroencephalograms seen as Fractal Time Series”, Journal of Mechanics in Medicine & Biology, Vol. 6, No. 2, 2008, pp. 175—188.基于脑机接口对心理过程的这种外显功能,霍斯尔(Adi Hoesle)认为大脑中所进行的一些心灵过程成为了可以被测量的对象。他进行了用脑电图来测量游客在观看艺术作品时的大脑活动的实验,这些观看者同时也是用脑机接口来进行“脑绘画”(BCI operated Brain Painting)的参与者,结果发现所有的参与者都相信他们看到艺术品时的想法可以从脑电图中被识别和解码,就好像它们以数字化的形式存在于脑电图设备中。霍斯尔还将其称为“发现创造力的第一步”,他认为脑机接口使人脑中的创造力首次成为可测量的对象,这就是外部刺激在大脑中唤起的电流。④Adi Hoesle,“ Between Neuro-potentials and Aesthetic Perception. Pingo Ergo Sum”, in Gerd Grübler, Elisabeth Hildt( eds.), Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts, Dordrecht: Springer Science+Business Media, 2014,pp. 100—101.在借助脑机接口“以脑行事”时,如用脑绘画或用脑雕塑时,一些亲历者还诗意般地表达出似乎进入了这样的场景:“我的镜像神经元和我一起跳探戈”⑤Ibid.,p. 106.,此时“我”可以身临其境地观看我的神经元,“我”也获得了一种认识和把握“我的脑”之活动机制的“第三人称”的视角,即以观察“他脑”和“他心”的视角来把握“我脑”和“我心”。许多参与脑机接口试验的患者,还将其作为“发现我大脑的潜力”的一种方式。①Gerd Grübler, Elisabeth Hild(t eds.), Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts,p. 117.

其实,从读脑到读心的过程就是解码的过程,就是将编码于神经网络结构中的心灵内容解读出来,将脑数据、脑信号翻译为心灵信息。用解释学的术语来说,从读脑到读心也就是一种“文本解释”活动,就是通过“解释我们的大脑信号”来“读取”思想②Joseph Lee,“ Brain-computer Interfaces and Dualism: A Problem of Brain, Mind, and Body”,AI & Society: The Journal of Human-centered Systems and Machine Intelligence,Vol. 31,No. 1, 2016, pp. 29—40.,亦可称为对“神经数据”的信息挖掘过程。脑信号也可以理解为脑中的文字即“脑文字”,每个人所想的内容都是用脑文字写在其脑活动(神经网络)中的,读脑进而读心就是从脑文字中读出意义(语义),也就是对脑文字加以语义阐释。脑文字可能是电流写成的,可能是磁力写成的,也可能是神经网络的联结方式写成的。脑文字的集合就是脑文本,读脑进而读心,就是从脑文本中读出心灵内容,就是读出编码于脑文本中的信息,将其转化为“心文本”。从脑文本中读出什么样的心灵内容就是对脑文本作出什么样的阐释。读不懂脑文字时,脑文本就是一部“脑天书”;人类脑计划就是要读懂作为“脑天书”的脑文本,而脑机接口则提供了一种“破解”脑文本中心灵内容的新手段,也是将脑文字中的意思“翻译”出 来。

美国加州大学伯克利分校的科学家在2016 年4 月的实验(用fMRI③即Functional Magnetic Resonance Imaging(功能性磁共振成像)。观察多名受试者的使用近千个英语词汇时所对应的大脑区域)表明,人与人之间存在着一致性很高的“大脑词汇地图”,这一实验被认为是从语义上由读脑到读心的突破性研究。④Alexander G. Huth, Wendy A. de Heer, Thomas L. Griffiths, et al.,“ Natural Speech Reveals the Semantic Maps that Tile Human Cerebral Cortex”, Nature, Vol. 532, No. 11, 2016,pp. 453—458.使用ECoG(皮层脑电图,亦称“皮质表面电极”)也可以进行类似的研究,如利用ECoG 可绘制“雄辩皮层”(eloquent cortex)。当人们说不同的单词或音素时,科学家用ECoG 找出大脑中对应的语言区域,结果揭示了远比先前的方法所能揭示的更多的信息或更加丰富的数据,由此构建并不断更新“心灵活动地图”。⑤Gerd Grübler, Elisabeth Hildt( eds.), Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts,pp. 93—94.

从神经科学的视角看,人的特定的心灵活动都与特定的神经活动模式相关,这就是所谓心灵的神经关联性。如果通过精密的探测技术获知这种模式,就可以根据心灵的神经关联性而获知人的心理内容,从而读懂相关的“他心”。美国卡内基梅隆大学的研究人员在2017 年6 月将机器学习算法用于分析fMRI(功能核磁成像)所测量的大脑活动数据,可以判断出人脑正在进行什么类型的想法,“fMRI 不仅能显示大脑目前的活动,还可能显示出大脑即将要做什么,使神经成像技术朝向预言主体行为的方向发展”①Kerri Smith,“ Brain Imaging Measures More than We Think”, Nature( News), Published Online 21 January, 2009.,这还为将来能够绘制出大脑的知识地图或读出人脑的复杂想法迈进了一步。心灵活动的神经关联也是心灵状态与脑状态之间的对应关系,根据这种对应关系,也可以在需要某种心灵状态时,通过脑机接口对特定的脑区进行相应的信号刺激来造就相应的脑状态,如目前以可用深部神经刺激来对人脑施加特定的信号输入从而重建人所正在感知的对象的影像以及记忆中的影像。脑状态和心灵内容的这种双向通达、相互过渡、可以转换的关系,就是所谓的“心脑互译”,它表现为两个方向:一是将脑信号、脑数据翻译为心之所想的内容,也就是通过读脑来实现读心;二是将心灵状态翻译、植入或编码为脑状态,或者按心的要求去建造 脑。

脑机接口的实际应用既为现代读心或心脑互译提供了可能,也为其提供了验证。如辅助行动的基于运动想象的脑机接口,从实践效果上证明了脑中“动作意图”的可读性以及相应的心智内容的可知性;而基于发音想象的脑机接口,则证明了脑中“想要说什么”的心智内容的可读性从而可知性。这些脑机接口的有效性,是从实践上对脑机接口具备心脑互译从而通过它能够通达他心的验 证。

可以说,脑机接口开创了通达他心的新途径。过去主要是从行为(包括语言行为)来观察或通达他心。而有了脑机接口,就有了新的手段来观察或通达他心,如从脑信号来观察他心,“在这里,对意识的推论是基于涉及脑机接口检测到的大脑活动模式的经验前提,而不是公开的语言行为或身体运动。”②Gerd Grübler, Elisabeth Hildt( eds.), Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts,p. 148.在约瑟夫·李(Joseph Lee)看来,脑机接口的运作可以进一步证明,大脑在神经心理学上与思想、记忆、情感和推理联系在一起;心灵翻译实际上意味着通过复杂的翻译过程来思考一个人的思想并将其转化为行动。由于这些都是物理的,因此思想可以照原样被“阅读”。③Joseph Lee,“ Brain-computer Interfaces and Dualism: A Problem of Brain, Mind, and Body”, pp. 29—40.也就是说,脑机接口所提供的通达他心的新手段,是具有客观性的可验证的手段,这也是它较之人文手段的不同特点,它使主观的心灵可转化为客观的信号,使不可观察的内心世界变为可观察的对象,人类由此获得打开他心“神秘之门”的钥匙。在脑机接口的介导下,他人的心灵世界成为可以读出和读懂的对 象。

当然也必须看到,目前的脑机接口技术可以检测到的大脑模式还比较粗糙,难以映射复杂的思想,所以在眼下的读心功能还不强。④Doron Friedman,“ Brain-Computer Interfacing and Virtual Reality”,in R. Nakatsu,M. Rauterberg, Paolo Ciancarini(eds.), Handbook of Digital Games and Entertainment Technologies, Singapore: Springer Science+Business Media,2015, p. 3.在唐孝威看来,基于脑机接口的读心在目前只能进行特征检测和分类识别,如读出他心是高兴还是沮丧等大致的情绪,但不能解读细致的内容,如为什么高兴或沮丧,也不能进行实时的动态的解读。①唐孝威:《心智解读》,杭州:浙江大学出版社2012 年版,第12 页。但无论如何,脑机接口对于读出脑中所思所想提供了新的手段,它以心脑互译的方式使他心成为可测量、可识别的对象,并促进着测量手段和识别方法越来越科学化和精准化。目前“机器识别人心”的技术已成为重点开发的前沿领域,吴飞认为这一领域初步取得的成就和未来努力的方向主要有如下几方面:识图看脸、辨音释义、通心会意、情绪感知等。当这一技术达到一定水平时,就可以通过足够的社交数据来判别一个人的心理特质,从而可以在一定程度上识别人心,且这样的水平将会不断提高。②吴飞:《人工智能终可“识别人心”》,载《学术前沿》2020 年1 月上期。随着读心技术具备深解码(更高级的思维解码)的能力,人脑中的复杂思想也将能将会被脑机接口所识别,他心的内容由此得到更多的了解。由于人格、自我意识等也是心灵的内容,也编码于神经网络结构之中,所以也有这样的预测:在未来还可以通过读脑而读出一个人的人格和自我意识等,从而对他心有更透彻和全面的通 达。

三、基于脑—脑交互的他心通达

在脑机接口发展的更高阶段,还可以通过脑和脑的直接交互来通达他心。如果说基于读心或心脑互译的他心通达还需要借助机器显示的符号来“间接”地通达他心,那么基于脑—脑交互时则可以撇开这种符号显示为中介而实现对他心的直接通 达。

能实现脑—脑交互的脑机接口是技术水平最高的脑机接口。马斯克的脑机接口研发团队将脑机接口的功能描述为逐级攀登的“四层金字塔”:第一层为修复,即修复残障人士的生理缺陷,恢复他们失去的行动或感知能力;第二层为改善,如通过脑机接口改善大脑运行的效率,比如集中注意力,让思维更敏捷等;第三层为增强,如短时间内掌握超量的知识与技能,拥有一般人没有的超能力;第四层为沟通,即通过脑—机—脑接口所实现的脑信号直接传递而不用语言就可以彼此沟 通。

具有脑—脑交互功能的脑机接口是将由脑到机和由机到脑两种方向的脑机接口加以整合的基础上形成的,此即所谓“双向脑机接口”,或“脑—机—脑”接口。在这个系统中,一个人的脑信号被脑机接口适时解码后,直接传输到另一个人的脑中,从而对另一个人的脑产生作用。在这样的过程中脑与脑之间实现了信息传递,完成了感知、思想的交流与沟通,这样的系统也被称为“脑—脑互联型脑机接口”,或直接简称为“脑—脑接口”(BBI:Brain-to-Brain Interface),其中进行的思想与思想的交汇犹如达到了一种“心灵融合”的状态,形成的是人脑之间的直接互动。①周昌乐:《未来智能科学:机器与大脑的互惠》,载《智慧中国》2016 年第4 期。

基于脑—脑接口的他心通达,较之基于读脑或心脑互译的他心通达,又具有了新的特征。其一是直接性:通过它可以直接感知他心所想,且是“现场同步”地感知他心,不像在心脑互译时,通过读取他脑来读懂他心时总会有滞后。二是交互性:基于读脑的他心通达通常是单向的通达,即“我”对他心的通达;而脑—脑接口中,我心也成为他人眼中的他心,也是他人需要读取的对象,即我心和他心之间“互为他心”,由此所实现的他心通达,是交互性或双向性的,是彼此的通达或相互进入对方的内心世 界。

直接通达还意味着,对他心的理解可以不依赖语言或符号中介。通常对他心的了解,都是依赖语言和各种在外部表现出来的符号表征(如行为、表情等)来实现的,而基于脑—脑交互的他心通达,则可以不依赖这样的外部语言或其他表征,成为真正的“内心沟通”。实现这样的交互或沟通的意义非常重大,它可以使那些不能明言表达的思维内容和心理体验得以交流,可以使人体验他人无法言表的经验,甚至意识深处的潜意识。谢诺伊(Krishna Shenoy)对此分析和展望道:由于我们大脑里的一切、精神生活的一切都是一个个神经元活动的结果,所以某一天当我和你的大脑里植入了充当脑—脑接口的微型芯片后,我可以向你的脑中发送无线电信号,它刺激你的大脑,然后你再反过来给我发送信号刺激我的大脑,你和我之间就可以通过这样的方式交流,却不需要说任何话。②TCCI 追问团队、Krishna Shenoy:《我们离意念打字还有多远?专访〈自然〉封面研究作者Krishna Shenoy教授》。

有研究表明,人脑中大量的知识和智能都具有无法言达的特性,能够明言表达的部分只是巨大的冰山露出水面之一角,由此使得人所创造的知识能够进入到传播过程从而起到社会效用的只能是极小一部分,其中大量的“隐性知识”(或称为“难言知识”“意会知识”“默会知识”或“技能知识”等)难以通过语言来实现社会传播,或者说他心中的这部分知识或体验很难被通达,这无疑是对知识创造和智能成果的一种巨大浪费。而基于脑—脑交互的脑机接口原则上可以突破这一屏障,通过“心心相印”式的交互使那些难以言表的心理内容(包括隐性知识)得以彼此通达,甚至还可以克服语言交流中的言不尽意或词不达意等缺陷,实现高度保真、没有扭曲的信息传递,从而通达他人心中“只可意会不可言传”的知识或“妙不可言”的体验感受。这种“人脑和人脑之间的直接交流”被沃里克称为“人类沟通方式的革命”,它实现的是心与心的直接沟通,可以克服通过语言媒介进行交流时的缓慢且容易出错等局限,大大提高与他心沟通的速度、功率和精度等。①Kevin Warwick,“ A Tour of Some Brain/Neuronal-Computer Interfaces”,in Gerd Grübler, Elisabeth Hildt( eds.),Brain-Computer Interfaces in Their Ethical, Social and Cultural Contexts, Dordrecht: Springer Science+Business Media, 2014, p. 139.马斯克创建的Neuralink(“神经联结”)的主要目的就是实现这一目标,他在2017 年成立该机构时就拟定相关的计划:在8 到10 年内将植入式脑机接口从动物脑推进到人脑,使正常的健康人之间可以通过脑信号的直接沟通来实现“传心”(telepathy);25 年内开发出将人脑的所有神经元与人工智能相联结的“全脑接口”,拥有全脑接口的人们之间可以彼此直接交流,并认为这是人和人之间用“心灵语言”进行的直接沟 通。

将脑—脑交互视为脑机接口的“第四层金字塔”,也表明这是最难实现的脑机接口技术,抑或说只有当脑机接口技术达到一定水平后才能研发脑—脑接口。尽管最难实现,但人类对这一技术的追求正变得越来越强烈,并在动物实验乃至人脑实验中取得了阶段性的成功。2013 年杜克大学的研究人员将两只老鼠的大脑用植入式BCI 互相联结,它们都学会了看到灯亮后就推动竖杆,因为这样做就会被奖励一口水喝。在这个实验中,先让两只老鼠长时间不喝水而处于急需喝到水的状态,然后将它们进行脑—脑互联,让其中的一只能见到灯却不能碰到竖杆,另一只能触碰竖杆但见不到灯亮。实验中那只可见到灯的老鼠一看到灯亮(即大脑受到灯光刺激)时,另一只看不到灯光的老鼠则高概率(约70%)地会“心领神会”地推动竖杆,以求喝水解渴。这一实验还被国内的研究团队进一步推进到了人脑对动物脑(如鼠脑)的信息传递,通过将人脑的头皮脑电传递给鼠脑来控制老鼠的行为,也就是将人的决策用来主导实验鼠的运动,如用人脑的“运动想象左”使装有脑—脑接口的大鼠“左转”,用“运动想象右”使其“右转”,用“眨眼”使其“前进”。②俞一鹏:《脑机融合的混合智能系统:原型及行为学验证研究》,浙江大学计算机科学与技术专业博士学位论文,2016 年,第10 页。

人脑与人脑间的交互也取得了进展。2013 年,美国华盛顿大学的研究人员将作为“发送者”的A 想象右手动的头皮脑电信号通过脑机接口传输到作为“接收者”的B 的运动皮层区域,使后者完成了右手向上移动的动作,该试验还从接收者产生运动响应的准确性来量化脑—脑接口的性能。③Rajesh P. N. Rao, A. Stocco, et al.,“ Direct Brain-to-brain Communication in Humans”, PLOS ONE, Vol. 9, Iss. 11,2014, pp. 1—12.DARPA(美国国防部的高级研究计划局)也将视觉图像从一个人的大脑传到另一个人的大脑设定为脑机接口方面的研究目标之一,甚至希望通过不做脑部手术的非侵入型脑机接口来实现大脑与大脑之间思维的直接沟通。④陆默:《DARPA 布局脑机接口技术》,载《世界科学》2019 年第8 期。2014 年华盛顿大学研究员拉奥(Rajesh Rao)通过互联网向斯托科(Andrea Stocco)传送了敲击电脑键盘的脑信号,按此信号斯托科的右手在电脑键盘上做出了相应的移动。从这些一对一的脑—脑交互还可以发展到多对多的脑—脑交互。2018 年美国华盛顿大学的研究团队就进行了三人间的脑—脑交互试验:三名受试者成功地合作完成了电脑上的俄罗斯方块游戏,正确率高达81.25%。这一试验中的游戏被分解为判断与执行两个部分,其中2 人进行判断,他们观察游戏界面,判断是否要旋转图形的角度,同时通过脑机接口发出指令,另一个人通过经颅磁刺激接受前者的指令,完成游戏的操作。①Linxing Jiang, Andrea Stocco, Darby Losey, et al., “Brain Net: A Multi-person Brain-to-brain Interface for Direct Collaboration Between Brains”, Scientific Reports, Vol. 9, No. 1, 2019, p. 1—11.这实际上就是初步的“脑联网”或“心联网”的功能。这些都可以视为基于脑—脑交互技术的“心灵感应”方面的实验,虽然作为起步阶段的实验所能交互的心灵内容极为有限,但无疑展示了巨大的心灵间彼此通达的前 景。

从层次上看,脑—脑接口可在认识活动的各个层次上发挥作用,如在感知层,它可以在脑和脑之间传递感受;在认知层,它可以在脑和脑之间传递知识、交流看法和理解;在自我意识层,则在脑和脑之间传递关于自我的体验,从他人关于“我是谁”的意念中去“设身处地”地理解他人……当然,这最后一个层次的交互是最困难的。而一旦达到这最后一个层次,则通达他心的技术能力就将到达一个新的高 度。

四、脑机接口与他心通达的无限性

脑机接口以独特的方式确认了他心的存在,并以通过外部显现的读脑或内在的脑—脑交互来通达他心。那么这是否意味着“他心问题”的最终解 决?

可以说,较之先前的人文手段,基于脑机接口的他心通达无疑将他心问题的解决大大推进了一步。但从哲学的视角看,这种解决又并未达到“完全”或“最终”的地步,因为他心的通达存在着无限性的一面,而基于脑机接口所实现的他心通达还极为有 限。

例如,要谈论他心通达,就要界定什么叫“他心通达”?是初步了解他心就算通达,还是要我心与他心之间达到可“通约”状态才算通达?也就是对他心的理解达到什么程度才能作为是否通达他心的判断标 准?

如果从不断深化的过程来看,他心的通达存在一系列不同程度的区 别。

第一,“走近”他心与“走进”他心的区 别。

“走近他心”和“走进他心”首先直观地呈现为“走近他脑”或“走进他脑”。外置的脑机接口意味着传感器的“走近他脑”,而内置的脑机接口则意味着传感器的“走进他脑”,两者是否也意味着从“走近他心”到“走进他心”的推进?恐怕还很难下此判断。脑机接口所提供的通达他心的新通道,就目前的技术水平来说,无论是走近他脑的外置型还是走进他脑的内置型,都只是达到了“走近他心”的程度,远未实现“走进他心”的目标。因为借助脑机接口,我们还只能模糊地近似地知道他心所想,还无法精准地、详细地了解他人内心世界的丰富内容,从而还未能真正地“进入他心”。要实现这一目标,还有待脑机接口技术水平的不断提 高。

第二,略知想法的他心与感同身受的他心之区 别。

走近他心只能略知他心的想法,如想要做某种动作的意图,这样的意念必须以清晰的脑信号呈现出来,成为计算机可识别的对象。但他心中不仅有控制行动的简单明晰的动作意图,还有复杂的思想和并不清晰的想法,更有基于感受质的种种感知体验,这些感知体验具有鲜明的具身性,必须“感同身受”时才能获得这样的感知体验,这种感知体验甚至还具有难以共享的“私人性”,而基于脑机接口的他心通达,还远不能通达他人的这类感知体验,甚至即使是未来的脑机接口能否帮助人通达这种具身的具有私人性的感知体验,还难以预测。就是说,脑机接口目前只能了解他人“所想”,还不能通达基于感受质的他人“所感”;即使是所想也是简单的所想(如将手向上还是向下移动),还未通达他人的复杂所想,更遑论感同身受地通达他心。要实现能通达包含“亲身体验”的他心,通达涵盖“他想”和“他感”的他心,对于目前的脑机接口来说还远不能 及。

第三,数字化或“提纯的他心”与“原生态他心”的区 别。

基于脑机接口的读心可以在一定程度上通达他心,但这种“他心”的内容通常是基于算法计算的产物,并不是真正“理解”他心的结果,其中在提取特征信号时会过滤掉许多背景信息,或剔除掉纠缠于行动意念中的“杂念”(所谓“去除杂音”),从而失去对他心的真实状态的把握,所获得的只是经过“提纯”(即不断提高“信噪比”)后的某种理想化的“信息制品”,因为脑机接口的后续工作只能依赖这样的信息品所形成的“指令”,否则含有杂念的“原生态他心”就难以使脑机接口有效地工作。所以,基于脑机接口所通达的他心,从原则上是提纯后的他心而非原生态的他心,从而或多或少偏离了“他心的本来面目”,这或许也是脑机接口(至少是面向行动功能的脑机接口)在通达他心方面的一种固有限 制。

第四,可言说的他心与不可言说他心的区 别。

如果将他心的所思所想分为可言说的部分与不可言说的部分,那么可言说的部分可称之为“明言的他心”,这部分可以基于统计数据和算法来建立起脑信号和语言表征之间的一一对应的映射关系,形成可以用来翻译这部分心智内容的“心脑词典”或“心智地图”,从而通过脑机接口的读脑—读心功能来通达这部分“明言的他心”。但对于无法用语言表达出来的部分即“难言的他心”,相关的心理内容无法用明晰的语言表达出来,所以相应的脑活动信号无法映射为明确的语言表征,因此阅读这样的脑信号时就无法翻译为我们能够理解的语言符号,由此成为心脑互译中“不可译”的部分,意味着基于脑机接口的读脑此时还无法过渡为读心,或者说通过脑机接口的读脑手段还无法通达他心中的不可言说的部分。如前所述,脑—脑交互的脑机接口有可能为我们提供新的手段去通达不可言说的那部分他心,但即使如此,也只能是部分地通达而非全部通达,如前面所说的那些只能具身地形成的具有私人性的切身感受,就很难依靠非具身的技术手段去替代性地获取。换句话说,对于不可言说的他心之通达,对于全面而透彻地实现基于脑机接口的“心心相映”,可能是一个不可穷尽的目标,这也预示了脑机接口在通达他心的效果上“没有最好,只有更好”,即具有无限发展 性。

第五,我心与他心的区 别。

借助脑机接口去通达他心,也无非是以我心去度他心,此时我心并未与他心真正地融为一体,发生于不同脑(具脑)中的心理过程不可能全方位地可以相互通约,因为两颗人脑中的神经联结拓扑结构不可能完全相同从而可以互相置换或替代。从社会性的角度看,两个心灵世界的任何体验都渗透各自先前积累的“文化背景信息”,这也决定了一个心灵不可能完全体验另一个心灵,即使两个人脑用脑—脑接口直接联结了起来,其中脑信号实现了直接的交互或通达。在这个意义上,除非“我心”完全变为“他心”,否则我心与他心之间总会有差别。所以用最严格的标准来看,他心问题可能意味着不仅仅是能够达及他心、读出他心的问题,而且是“我心”与“他心”的“可通约性”问题。而且,脑机接口不仅对他心不可能完全通达,甚至对“我心”也不可能完全做到这一点,如当下的我心就不能完全通达昨天的我心,因为无论从脑中神经元的新陈代谢方面,还是背景信息的同化顺应方面,都时时刻刻发生着变化。所以,即使是最高水平的脑—脑接口的直接通达,也不可能是完全的通达,而只能是部分的通达,或“基本的通达”:能满足某一特定目标(如了解行动的意图)的通 达。

从上述意义上,目前的脑机接口将他心的通达推进了一大步,但又远未彻底地解决这一问题,使之成为一个“未完成的问题”。不仅如此,在借助脑机接口通达他心时还带来了种种新问题,如读脑是否完全等价于读心的问题,或者读脑与读心的同一性程度问题,心灵哲学中的“解释鸿沟”是否也在读脑与读心的关系问题上有效?用技术手段探测脑(读脑)时是否会对脑活动造成搅动或干扰,从而造成“测不准”的效果,使我们难以真正地了解他脑从而通达他心?此外,脑机接口是否会逐渐成为通达他心的主渠道?它与传统的人文通道如何互补?如此等等,都是有待探讨的新问 题。

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