未来已来，科学家首次用AI软件控制大脑

美国麻省理工学院的三位科学家在《科学》（Science）发表文章称，他们首次用AI软件大脑视觉神经网络模型，实现了控制动物（猴子）大脑的神经元活动。这是使用人工神经网络来理解真实神经网络的一大突破。

控制大脑的思维好像天方夜谭，但是不断有研究人员尝试突破。

AI控制大脑的原理

较早的研究是脑机接口，让计算机AI软件来读懂大脑的生物电流所传递的电讯号，然后把这些神经信号转换为行动指令，以帮助残疾人使用机械臂或下肢，让他们重新拥有生活能力，并且脑机接口有植入式（侵入式）和感应式（非植入式或非侵入式）两种。

现在，新的控制大脑的方式出炉了，是用深度学习的方式让AI模拟人工神经网格（ANN）掌握对图像的识别，然后通过操控人工神经网络，达到对大脑的控制。

具体而言，即研究人员建立一个基于人工神经网络的视觉系统模型，每个网络都以一个由模型神经元或节点（类似于真实神经系统中的突触）组成的任意架构开始，这些神经元或节点可以以不同的强度（权重）相互连接。然后，用一个包含超过100万张图像的图库来训练这些模型。当研究人员向模型展示每张图像，以及图像中最突出的物体（比如飞机或椅子）的标签时，模型通过改变连接的强度来学习识别物体。

随后把这些图像呈现给猴子来测试AI模型控制猴子神经元的情况，结果表明，AI模型可以强烈激活所选定的大脑神经元，甚至可以精确控制单个神经元和位于网络中间的神经元群。因此，未来可能只要能操控视觉神经网络模型AI，就可以控制大脑。

由于人和非人灵长类动物的解剖和生理都相似，这一研究结果似乎也可以推论到人，也就是未来如果采用某种AI模型，就可以控制人的大脑。

但这种控制显然是初步的和局部的。实际上，准确地说，这种情况并非控制大脑，而是吸引猴子或人的大脑更多关注某一物体和事物。



▲图/视觉中国



AI 控制大脑可用于治病和提升人的智能

由于这种基于图像训练的AI能激活一些神经元和神经网络，未来确实可能有一定的实用性，无论是对正常人还是介入临床进行疾病治疗。

对于正常人，这种AI软件可能做到控制或吸引部分大脑的神经元，让不同的大脑功能区发挥作用。例如，如果能通过操控AI刺激大脑的海马回，就可能催生学霸，因为海马回的主要功能是记忆和认知。

对于疾病的治疗，可能更多的是介入神经精神疾病，如抑郁症、癫痫，甚至精神分裂症，这些疾病是因为大脑不同皮层区的不同功能处于变异和失常，或亢奋，或减弱而引发的病症。但是，这得明确哪些是对应的神经元，以及中间通过哪些神经回路起作用。

利用视觉神经网络模型AI控制大脑的这些作用还只是推测，是否能做到，情况极为复杂。首先是，尽管可以知晓一些大脑功能区的神经元，而且也能通过AI软件来控制，但它们发挥作用也有一套精密程序，主要是通过功能神经元与相邻的神经元组成神经网络，即大脑回路，让大脑多部位的神经元都参与其中。实际上，大脑的所有功能都由许多不同皮层区的神经元共同、协同，以及制约来完成的。

现在已知的是，人脑中大约有1000亿个神经元（神经细胞），每个神经元又通过突触（神经元与神经元之间的接头）与多个神经元联系，是通过神经元上的称为轴突和树突的分支来建立联系的。

但是，这些联系是如何形成并且有多少种联系方式，迄今人们知道的并不多。现在有新的研究发现，神经递质也决定突触联系方式，从而形成了不同的神经回路。

实际上，这也证明了过去的研究结果，神经递质（通过突触在神经元之间传递信息的特定化学物质）也参与了神经回路的建立和功能。因此，利用视觉神经网络模型AI控制大脑不只是要准确定位神经元和神经回路（神经网络），还要定位是哪些神经递质发挥了作用。或许，这是后期需要解决的问题。

AI控制大脑的伦理问题不容忽视

但即便解决了所有的问题，也明确了用图像控制大脑不同部位的神经元（激活并传导到特定的神经网络），未必就能真的实现控制大脑，因为这涉及太多的伦理问题。

在治疗疾病上，此举伦理上的争议或许相对较小——毕竟只是为了治疗疾病，而且保证不会对病人造成伤害，也不会在治愈后还持续不断地控制病人的大脑，大概是可以通过伦理委员会的批准。

但对于正常人而言，通过这样的AI软件来控制大脑就有比较大的伦理问题。

即便是应用于提高记忆力和增强学习能力，都有可能造成不对等竞争的后果，也会产生不公正。

更重要的是，如果这类AI软件进一步发展到可以随时控制正常人的大脑，就违背和超越了人工智能的一个极大的伦理原则，即AI不应用来收集或使用信息，以监视人和控制人。

因此，AI大脑视觉神经网络模型最大的用处，应当是用来诊治疾病及研究生命现象和机理，当然这应是在技术成熟并有了规范而具体的伦理原则之后。

□张田勘（专栏作者）

謝謝，希望再接再厉.....

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