高价值与高风险并存:人脑“外挂”?脑机接口该如何健康发展

来源: 火石创造  2021-10-05 A- A+

作者:刘宇

脑机接口技术,又称脑机融合感知技术,是一种以计算机、电极、芯片等外部装置设备代替神经、肌肉等常规中介来实现大脑与外界信息交互的新型通信控制技术。在过去几十年里,脑机接口技术不断获得突破,相关研究成果向外界展示了极高的应用价值。

脑机接口在康复医疗、智能机器人、可穿戴计算和人机交互等领域具有重要的研究意义和巨大的应用潜力。市场研究机构Valuates Reports报告预计,全球脑机接口市场规模2027年有望达到38.5亿美元。

2020年8月,SpaceX和特斯拉等公司创始人埃隆·马斯克为自己旗下的脑机接口公司 Neuralink举行了一场发布会,用三只小猪展示了最新一代脑机接口技术和产品——一枚硬币大小、可植入大脑的芯片,以及一台可完成自动植入芯片的手术设备。随着未来神经科学技术的发展和设备的小型化,脑机接口的应用将更加广泛。

01 脑机接口技术的基本原理

脑机接口技术是汇聚脑科学、神经科学、信息科学、材料科学、生物科学、系统科学、医学工程等多门学科知识,将生物学意义上的大脑与人造的智能设备系统融为一体,以实时感知和翻译意识,实现机器与人类零距离信息交换的一种技术手段。

脑机接口技术之所以成为可能,是因为大脑分布着无数的神经元,这些神经元可以通过突触专门接收和传递微小的电化学信息并相互作用,形成大脑活动。而大脑头皮含有水分,是导电体,可以放置电极导出脑内电波,这就为监控、测量、提取、记录、呈现、解码、分析大脑活动电波创造了条件。

脑机接口技术的运行过程包括采集脑内电波信息、解码分析信息、实时输出信息、接收信息并发出指令、向大脑反馈执行状况等五个步骤。

科研人员先利用电极和微芯片等设备从大脑采集脑电波信号,再运用信号加工技术将原始的脑电波信号进行解码分析并转化为数字命令,通过计算机等设备将相应的数字命令呈现或输出,然后通过遥测设备提取、接收数字命令并向目标物发出指令,目标物收到指令后迅速执行并将相关执行情况反馈到大脑,重新形成大脑的自主运动意愿。

02 脑机接口技术的风险问题分析

风险问题是脑机接口技术发展过程中不可忽略的关键问题。目前脑机接口技术的风险问题主要包括人类生命安全风险、个人隐私安全风险、自主性和责任归属风险,以及社会公平风险等问题。

1.人类生命安全风险

侵入式或半侵入式脑机接口需要在脑部进行芯片等硬件植入,会破坏脑部的天然物理防护系统,还可能引起人脑的手术创伤、出血、感染等问题。从技术安全角度来看,需要解决脑机接口系统植入人体可能带来的健康风险,比如植入带来的组织损伤、排异反应、感染、系统异常对脑活动的错误解读和意外干扰等。若相关软硬件设施被非法使用(例如输入恶意信号、更改信号阈值等),可能引发脑部混乱,严重情况下将导致脑部受损,甚至危及生命安全。

非侵入式(穿戴式)脑机接口的技术安全问题也不容忽视,脑电信号误读的问题值得重视。由于颅骨对神经信号的阻挡,目前非侵入式脑机接口装置难以获得持续稳定的脑电信号,因误读而造成对人体间接伤害风险的可能性增大,特别是一些需要高精度操作的脑控动作,例如控制轮椅过马路、驾驶汽车等,如果因脑电信号误读导致操作失误,可能造成非常严重的后果。

2.个人隐私安全风险

脑机接口引发的个人隐私安全风险问题十分突出。因为该技术不仅可以采集人类已表达出来的隐私信息,还将具备采集各种仅存储在大脑内部的隐私信息的能力,例如健康状况、生活经历、财产状况、社会关系、心理特征、婚恋、信仰等隐私信息。

脑机接口有可能未经许可收集、处理神经信息。以数字形式存储的神经信息更容易被黑客或非法获得授权的公司悄悄收集。脑机接口还有可能泄露人的思维信息。思维信息可能是所有信息中最为隐私的,如果神经信息能够被脑机装置准确解读,那么人的思考过程和思考结果就可能被推断出来,人的思维便有可能被泄露或窃取。从信息安全角度来看,一旦未来脑机接口可以有效读取脑内信息,甚至通过对神经活动的调控向脑内“写入”信息,就会随之产生信息内容泄露、对脑活动的恶意干扰甚至操纵等风险。

3. 自主性和责任归属风险

随着脑机接口技术的不断突破与深入发展,其功能将从采集和解析脑信号,扩展到实现大脑与人工智能的深度融合,即通过将生物智能的模糊决策、纠错和快速学习能力与人工智能的快速、高精度计算,以及大规模、快速、准确的记忆与检索能力结合,彻底颠覆人类与人工智能的关系。

当大脑与人工智能相辅相成、共同决策时,主导者是谁?人脑和人工智能深度融合系统中,人类还具有多大程度的自主性?如果人脑和人工智能深度融合系统发生了错误、甚至犯罪行为,责任归属如何划分?这些都是值得关注和研究的问题。

4. 社会公平风险

随着脑机接口技术的应用,尤其是在大脑与人工智能深度融合之后,人与人之间的数字鸿沟将被进一步扩大。脑机接口技术有助于大幅度提升人类的认知能力,从而在学习、工作等活动中具有明显优势。

但是受限于技术、经济、政治等方面原因,只有部分人拥有“进化”所需的条件和成本。当社会的某些群体可以使用脑机接口技术来增强“正常”之外的潜力时,那些在没有“外挂”的情况下坚持自我提升的人,可能会在生活、教育等方面处于竞争劣势,从而加剧社会分层或扩大人与人之间的差距。这一巨大的数字鸿沟无疑将导致人类社会中公平公正的丧失,引发尖锐的社会矛盾,现有法律、行政、经济等政治手段很难管控这一状况。

03 结语

新兴科学技术会对人类个体和社会产生深远影响,重视新兴科学技术的安全风险显得尤为重要。脑机接口技术是否能够始终向善、造福人类,这很大程度上取决于人们在技术发展过程中的态度与决策,尤其是对各种伦理风险问题的对策。

在未来的研究中,一方面,科学界要加强相关研究和创新,以减少技术的安全缺陷,降低安全风险;另一方面,政府和相关行业组织要加快建立和完善脑机接口技术的风险评价及预警体系,完善相关伦理道德准则和法律规范,出台规范性、指导性规章制度,构建脑机接口发展与应用的监管机制,努力实现脑机接口技术的健康可持续发展。

*声明:本文由入驻新浪医药新闻作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表新浪医药新闻立场。
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