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将两个人的大脑连接起来？这听起来有点像刚刚热映的大片《环太平洋》中能高度同步两名机甲驾驶员的“Drift系统”。而现实中，正进行连接大脑实验的华盛顿大学科学家们则将其比作《星际迷航》中瓦肯人的心灵融合。其实不止这些，在《阿凡达》等科幻片或科幻小说中，都能发现人机对接的桥段。那种身体不受自己控制、像被下了“魔咒”一样的感觉既有致命的吸引力又无比可怕。
当然，现实中的脑对脑实验还远到不了这一程度。不过在日前华盛顿大学的实验中，一名研究员可以通过自己大脑发射出的一个信号去控制远处另一个研究员的行动，这是首次人类之间非侵入式脑对脑接口实验，似乎让人们看到了一丝大脑联合工作的曙光。
你动脑、我动手，一起打游戏
为了更好地了解这个有趣的“游戏”，记者邮件联系了实验中的“接受者”，也就是负责动作输出的华盛顿大学学习与脑科学研究所副教授安德烈·斯托克。
斯托克详细向记者描述了整个“游戏”的过程。“游戏”一开始，他戴着一个紫色、像泳帽一样的“家伙”，这其实是个“经颅磁刺激”线圈。而在与他相距甚远、校园另一端的实验室中，他的合作伙伴、华盛顿大学计算机科学与工程教授拉加什·拉奥也戴着一个看起来很像帽子的设备，而这实际上是个电极帽。
“最初，我和拉奥有一个把电极和经颅磁刺激结合起来、分别作为‘发送者’和‘接受者’的想法。为此，我们设计了一系列可行性实验方案。不过最终，我们决定从最简单的一个做起。”
当然，这个被他认为“最简单”的实验一点也不简单。首先，拉奥戴上能读取脑电图的电极帽，盯着电脑屏幕上的游戏，当他想要发射大炮轰炸敌机时，他不能动手，只能臆想——想象着自己移动了右手，让光标点空格键“开火”。而这时，斯托克正在远处的实验室中，不能自主活动，不能看Skype屏幕，甚至连臆想都不能有。几乎就在拉奥想象开火同时，他的右手食指无意识地按下了键盘的空格键，就像在开火一样。
回想起这一过程，斯托克表示，“我一点感觉都没有。或者说，我注意到自己的手在动，但是仅此而以。当拉奥‘想法’传来的时候，我没有任何‘什么事情发生了’之类可意识到的感觉，直到我发现自己的手动了。就这样，我们一个用脑、一个用手打下了一架飞机。”而拉奥表示，实验中看到自己脑中想象的移动被另一个大脑翻译成真实的移动，那种感觉既兴奋又怪异。
小游戏背后的科技
看过整个“游戏”过程的视频后，上海市脑功能基因组学重点实验室负责人林龙年告诉记者，在短短几分钟的视频里，其实用到了两种著名的科技：电极帽读取“发送者”拉奥想法所产生的信号，并将其传给“接受者”斯托克，而他使用经颅磁刺激使一部分大脑兴奋，让运动皮层活跃起来。
由于相隔甚远，两人不能只靠一根导线连接，这就需要互联网来帮忙，用Skype把“按键射击”信号发送过去。
值得注意的是，这个实验是完全“非侵入式”的。“以前电极的使用是扎在头皮下面的，控制运动皮层的神经，也就是‘侵入式’，现在只需要把点击用胶水粘在头皮上或戴上电极帽。这样就能避免‘侵入式’可能带来的脑损伤。但是一般来说，‘侵入式’电极可以把刺激做得更精准。同样，外置的经颅磁刺激定位在不同脑部位置，只能刺激大概的脑区，精确度并不是很高。比如在这个试验中，经颅磁刺激就是正对着左运动皮层，这里控制人的右手活动。”林龙年说。
出于安全性的考虑，人类适用于这种“非侵入式”的实验。而在脑对脑接口的动物实验中，则多用更直接的“侵入式”方法。2月，美国杜克大学的科学家把两个只有头发1%宽的微电极阵列植入两只小鼠的大脑皮层运动区，并将电极连接起来。一只小鼠脑中的信号能够同时帮助另一只小鼠完成智力游戏。
当然，目前的脑对脑实验还只能读取相对简单的大脑运行模式。斯托克告诉记者，下一步他和拉奥将尝试更复杂的信号传输，比如传感信号。而拉奥表示，目前的实验还只是一种单向信息流，他们的下一步工作是实现两个大脑之间的直接双向交流。
与脑机接口同出一门
对很多人来说，脑对脑接口可能很陌生。相对而言，脑机接口就要常见得多。事实上，这两者被视为“一条藤上的两朵花”。不少科学家认为，脑对脑接口就是将一个大脑与另一个任何人从未研究过的、最复杂的计算机连接在一起，而这台计算机就是另一个人的大脑。
清华大学生物医学工程系博士生导师洪波介绍，这个实验是脑机接口的变形。在原本的脑机接口试验中，从大脑读出的脑电信号被翻译成控制命令，会直接显示在电脑上或控制机器人；而在这一实验中，控制命令用刺激的方法让其他人做出反应。
与脑机接口一样，脑对脑接口的两大支柱科学也是大脑与计算机。正如斯托克告诉记者的，“我是学神经科学的，而拉奥的专业背景是计算机。虽然这两个专业看起来相距甚远，但是我们一起为脑机接口工作室工作，都在研究大脑特定部分——基底节的计算机模型，并决定将脑机接口扩展到脑对脑接口中。”
与脑对脑接口相比，脑机接口的研究更加广泛。目前为止，这项研究已持续了超过40年。从实用角度看，现在已经能够在帕金森病人脑中植入类似芯片的刺激器，按规律刺激神经细胞，使其重新活动，这一技术的临床效果很好，是脑机接口的典范。用于恢复受损听觉、视觉的植入式计算机芯片也已经出现。
而从更广阔的研究角度来看，去年中国浙江大学求是高等研究院脑机接口研究团队宣布，他们运用计算机信息技术成功提取并破译了猴子大脑关于抓、勾、握、捏四种手势的神经信号，使猴子的“意念”能直接控制外部机械。
同年晚些时候，香港中文大学宣布研制出一个“脑机接口”系统，可将脑电波转换成繁体中文字，让全身瘫痪而无法说话的病人，有机会打开心窗。
理想很丰满，现实很骨感
和脑机接口一样，脑对脑接口也有着无数理想中的应用。拉奥就表示，这项技术未来可用于飞机出现严重问题时，地面人员可以帮助飞机上的乘务员或乘客；或者让瘫痪病人用意念告诉别人他需要食物和水。而最妙的是，即使两个人说不同的语言，从一个人到另一个人的脑信号也是管用的。
斯托克的设想可能更得学生们的欢心。互联网这种连接计算机的方法，现在可以成为连接大脑的方式。我们希望能实现知识在人脑间的传播。这似乎为学习“苦手”们带来了一丝希望。
这些关于脑对脑接口的畅想都很神奇，甚至还会激起普通民众的担忧，质疑这项技术未来的安全性。不过事实上，目前离这些应用的产生还很遥远，大可不必担心。拉奥就指出，这项技术只能读取确定的简单脑信号，而不是一个人的思想，不会让任何人获得在违反他人意愿情况下控制其行为的能力。
而更重要的，与脑机接口一样，脑对脑接口应用成为现实的最大阻碍也在于我们对大脑的认识太有限了。洪波表示，大脑有自身工作语言，我们还不知道大脑如何思维，也不清楚信息如何编码。只有这些都搞清楚了，那些神奇的脑对脑应用才有可能实现。
当然，现实中的脑对脑实验还远到不了这一程度。不过在日前华盛顿大学的实验中，一名研究员可以通过自己大脑发射出的一个信号去控制远处另一个研究员的行动，这是首次人类之间非侵入式脑对脑接口实验，似乎让人们看到了一丝大脑联合工作的曙光。
你动脑、我动手，一起打游戏
为了更好地了解这个有趣的“游戏”，记者邮件联系了实验中的“接受者”，也就是负责动作输出的华盛顿大学学习与脑科学研究所副教授安德烈·斯托克。
斯托克详细向记者描述了整个“游戏”的过程。“游戏”一开始，他戴着一个紫色、像泳帽一样的“家伙”，这其实是个“经颅磁刺激”线圈。而在与他相距甚远、校园另一端的实验室中，他的合作伙伴、华盛顿大学计算机科学与工程教授拉加什·拉奥也戴着一个看起来很像帽子的设备，而这实际上是个电极帽。
“最初，我和拉奥有一个把电极和经颅磁刺激结合起来、分别作为‘发送者’和‘接受者’的想法。为此，我们设计了一系列可行性实验方案。不过最终，我们决定从最简单的一个做起。”
当然，这个被他认为“最简单”的实验一点也不简单。首先，拉奥戴上能读取脑电图的电极帽，盯着电脑屏幕上的游戏，当他想要发射大炮轰炸敌机时，他不能动手，只能臆想——想象着自己移动了右手，让光标点空格键“开火”。而这时，斯托克正在远处的实验室中，不能自主活动，不能看Skype屏幕，甚至连臆想都不能有。几乎就在拉奥想象开火同时，他的右手食指无意识地按下了键盘的空格键，就像在开火一样。
回想起这一过程，斯托克表示，“我一点感觉都没有。或者说，我注意到自己的手在动，但是仅此而以。当拉奥‘想法’传来的时候，我没有任何‘什么事情发生了’之类可意识到的感觉，直到我发现自己的手动了。就这样，我们一个用脑、一个用手打下了一架飞机。”而拉奥表示，实验中看到自己脑中想象的移动被另一个大脑翻译成真实的移动，那种感觉既兴奋又怪异。
小游戏背后的科技
看过整个“游戏”过程的视频后，上海市脑功能基因组学重点实验室负责人林龙年告诉记者，在短短几分钟的视频里，其实用到了两种著名的科技：电极帽读取“发送者”拉奥想法所产生的信号，并将其传给“接受者”斯托克，而他使用经颅磁刺激使一部分大脑兴奋，让运动皮层活跃起来。
由于相隔甚远，两人不能只靠一根导线连接，这就需要互联网来帮忙，用Skype把“按键射击”信号发送过去。
值得注意的是，这个实验是完全“非侵入式”的。“以前电极的使用是扎在头皮下面的，控制运动皮层的神经，也就是‘侵入式’，现在只需要把点击用胶水粘在头皮上或戴上电极帽。这样就能避免‘侵入式’可能带来的脑损伤。但是一般来说，‘侵入式’电极可以把刺激做得更精准。同样，外置的经颅磁刺激定位在不同脑部位置，只能刺激大概的脑区，精确度并不是很高。比如在这个试验中，经颅磁刺激就是正对着左运动皮层，这里控制人的右手活动。”林龙年说。
出于安全性的考虑，人类适用于这种“非侵入式”的实验。而在脑对脑接口的动物实验中，则多用更直接的“侵入式”方法。2月，美国杜克大学的科学家把两个只有头发1%宽的微电极阵列植入两只小鼠的大脑皮层运动区，并将电极连接起来。一只小鼠脑中的信号能够同时帮助另一只小鼠完成智力游戏。
当然，目前的脑对脑实验还只能读取相对简单的大脑运行模式。斯托克告诉记者，下一步他和拉奥将尝试更复杂的信号传输，比如传感信号。而拉奥表示，目前的实验还只是一种单向信息流，他们的下一步工作是实现两个大脑之间的直接双向交流。
与脑机接口同出一门
对很多人来说，脑对脑接口可能很陌生。相对而言，脑机接口就要常见得多。事实上，这两者被视为“一条藤上的两朵花”。不少科学家认为，脑对脑接口就是将一个大脑与另一个任何人从未研究过的、最复杂的计算机连接在一起，而这台计算机就是另一个人的大脑。
清华大学生物医学工程系博士生导师洪波介绍，这个实验是脑机接口的变形。在原本的脑机接口试验中，从大脑读出的脑电信号被翻译成控制命令，会直接显示在电脑上或控制机器人；而在这一实验中，控制命令用刺激的方法让其他人做出反应。
与脑机接口一样，脑对脑接口的两大支柱科学也是大脑与计算机。正如斯托克告诉记者的，“我是学神经科学的，而拉奥的专业背景是计算机。虽然这两个专业看起来相距甚远，但是我们一起为脑机接口工作室工作，都在研究大脑特定部分——基底节的计算机模型，并决定将脑机接口扩展到脑对脑接口中。”
与脑对脑接口相比，脑机接口的研究更加广泛。目前为止，这项研究已持续了超过40年。从实用角度看，现在已经能够在帕金森病人脑中植入类似芯片的刺激器，按规律刺激神经细胞，使其重新活动，这一技术的临床效果很好，是脑机接口的典范。用于恢复受损听觉、视觉的植入式计算机芯片也已经出现。
而从更广阔的研究角度来看，去年中国浙江大学求是高等研究院脑机接口研究团队宣布，他们运用计算机信息技术成功提取并破译了猴子大脑关于抓、勾、握、捏四种手势的神经信号，使猴子的“意念”能直接控制外部机械。
同年晚些时候，香港中文大学宣布研制出一个“脑机接口”系统，可将脑电波转换成繁体中文字，让全身瘫痪而无法说话的病人，有机会打开心窗。
理想很丰满，现实很骨感
和脑机接口一样，脑对脑接口也有着无数理想中的应用。拉奥就表示，这项技术未来可用于飞机出现严重问题时，地面人员可以帮助飞机上的乘务员或乘客；或者让瘫痪病人用意念告诉别人他需要食物和水。而最妙的是，即使两个人说不同的语言，从一个人到另一个人的脑信号也是管用的。
斯托克的设想可能更得学生们的欢心。互联网这种连接计算机的方法，现在可以成为连接大脑的方式。我们希望能实现知识在人脑间的传播。这似乎为学习“苦手”们带来了一丝希望。
这些关于脑对脑接口的畅想都很神奇，甚至还会激起普通民众的担忧，质疑这项技术未来的安全性。不过事实上，目前离这些应用的产生还很遥远，大可不必担心。拉奥就指出，这项技术只能读取确定的简单脑信号，而不是一个人的思想，不会让任何人获得在违反他人意愿情况下控制其行为的能力。
而更重要的，与脑机接口一样，脑对脑接口应用成为现实的最大阻碍也在于我们对大脑的认识太有限了。洪波表示，大脑有自身工作语言，我们还不知道大脑如何思维，也不清楚信息如何编码。只有这些都搞清楚了，那些神奇的脑对脑应用才有可能实现。