脑芯片：扩展大脑的内存 把人当做机器

    1748年，法国哲学家拉·梅特利匿名出版了一本书，名叫《人是机器》。在这本书里他提出了自己的观点：“人的身体是一架钟表……不过这是一架巨大的、极其精细、极其巧妙的钟表。”他甚至认为，人的意识和记忆也可以用机械的方式来解释，人类思考的本质是“无数的语词和形象在脑中形成的无数痕迹”。持这种机械主义观点的人并不罕见，而尝试将人脑的各种功能与机械对应起来的尝试更是屡见不鲜。

　　把人当做机器

　　计算机和人都可以视为一个物理符号系统，都具有六种功能：输入符号、输出符号、存储符号、复制符号、通过找出各符号间的关系建立符号结构、以及根据已有符号继续完成活动过程。

　　换言之，人和计算机是可以相互模拟的。在给出了足够精确的描述之后，人的任何行为都可以用计算机计算到任意精确的程度。或者说，人类大脑的活动机制在本质上是可以理解的，虽然我们直到目前还没办法完全理解它;人的任何脑功能都可以被计算机芯片实现，虽然似乎那一天还遥遥无期。

　　但是我们总可以从一些比较简单的部分开始，例如对信息或经验的记忆。这种记忆和计算机的存储很相似，也可以分成三个阶段：编码、存储和检索。虽然我们不是很确定那些持续一生的长期记忆是如何存储并检索的，但是我们已经可以回答关于记忆的一部分问题。

　　在人脑中，有一个形状颇似海马的小部分，被叫做海马体、海马区或海马回，主管我们的近期记忆。它能够将短时间内的记忆鲜明地保存起来，方便快速存取，也能够将这些短期记忆转化为长期记忆。日常生活中的短期记忆都储存在海马体中，如果被反复刺激的话，就会将其转存入大脑皮层，转成永久记忆。

　　我们可以将海马区理解为内存，而将大脑中的长期记忆理解成硬盘。就像内存在断电后会迅速失去内容一样，海马区中存储的来自各种感官和大脑内部的信息也会很快地消失，为接踵而来的信息留下存储空间;而如果有意强化——比方说不断地重复的话——它们就会在让大脑中其他部位的神经元长出突触，形成持久的网络，从而变成牢固的长期记忆。

　　神奇的脑芯片

　　显然，如果海马体出了问题，人脑就像是台坏掉了内存的计算机。短期记忆无法生成，或者短期记忆无法转化为长期记忆，人们就会始终停留在大脑出问题前的那一刻，如化石般伫立于时间之河中，一切经历都好似过眼云烟。许多原因都可能导致出现这种情况，而人们一直束手无策。

　　直到2003年。再经过十年的研究之后，美国加州的一组科学家宣布开发出了取代海马体功能的硅芯片，并且在小鼠脑切片上取得了不错的效果。

　　事实上，人们并不知道海马体对信息编码的机制，因此只能模拟其行为——用不同的电信号刺激小鼠的海马体切片，看看它能输出什么样的电信号;然后将这些切片的行为组合起来。

　　进行了上百万次的实验后，研究人员建立了海马体在各种不同条件下工作的模型，将其编程到芯片中，用它模拟出海马体的电信号。结果还算令人振奋，最少在脑切片上是这样。但是这只是第一步;要想把这种技术应用在人体身上，还有很长的路要走。只有在经历了活体小鼠、猴子以及其他和人更相近的动物，最后才能应用到人身上。而且这块芯片还不能植入脑中，它只能附在头盖骨上，用两组电极分别连接海马体的“输入”和“输出”端，模拟海马体接收和产生的电信号，而绕过出了问题的海马体。

　　到今天，为了这个目标，他们已经努力了二十年。在这块芯片之后，他们花了十年时间在动物身上做实验，终于充分地证明了脑信息可以通过芯片的电信号来复制。现在他们正在进行最后的测试，希望能够在未来五到十年内，将这类可以取代海马体的芯片植入人脑，来大幅提高人脑的记忆力。

　　显然，一开始的时候，这种技术将会用于帮助那些脑神经受损的病患，例如中风、帕金森氏症或者阿尔茨海默氏症患者。特别是最后一种——阿尔茨海默氏症即老年痴呆症，在今天70岁以上的人口中，这种将人拖回过去的可怕疾病已经有了超过20%的发病率，并且有逐步走高的趋势。而现代人的平均寿命依然在提升，为了避免老景凄凉，在脑中植入一块芯片看来也不算什么过分的事情。

　　但是它的潜在用途显然并不仅仅如此。传统上我们的学习需要经过多次重复过程，需要在刚好快要遗忘的时候强化自己的记忆，一次次地花时间阅读那些曾经看过的东西。当芯片可以取代或增强海马体的时候，也许我们就可以让这块硅制芯片自行工作，自动重复曾经接受过的刺激，自动将看过的东西转化成长期记忆——当过目不忘的能力成为商品时，我们的世界又会变成怎样?