sHaun Patel拥有如此宁静的声音，很容易看出他如何让患者让他在脑中进行实验。在电话上，在马萨诸塞州综合医院的办公室（他也在哈佛医学院的教师），神经科学家几乎就好像他在冥想中指导我一样谈到灰质。或者也许是他对他刚刚发表过的纸张的令人毛骨悚然的效果脑，展示了他如何在患者身上使用植入物，通过刺激位于大脑中心附近的尾状核来提高学习能力。1.他告诉我，你必须根据在游戏的主动学习阶段某些神经元的活动来确定电脉冲的时间。一个完美定时的脉搏可以加快他的病人做出正确联想的速度。他说，他使用类似的方法，诱使人们在财务上更加保守。他的病人甚至不知道发生了什么。他们的行为就像他们自己的行为。
这种力量是帕特尔和他的哈佛同事、纳米技术先驱查尔斯·莱伯（Charles Leiber）称之为“精密电子医学”的前奏。帕特尔一直在与莱伯合作设计一种新型脑机接口，一种大脑不认为是外来的接口。在里面自然生物技术，他们解释了他们的神经网络状网格如何提供新的方法来治疗神经退行性和神经精神疾病，控制最先进的假肢和增强人类认知。它读到了我，就像一个页面的埃尔龙麝香的一张页面，他们与他的公司Neuralink一起投注，如果人类与机器合并，我们将不必担心AI可能在店里储存。
在我与Patel的谈话中，我们讨论了Neuralink的新大脑探测器，大脑的语言，以及他与机器增强人类的愿景。帕特尔在追求杜斯拔湾未来的愿景时，他无法追求新的脑控制手段。“这只是一个根本的好奇心，”Patel说。它开始在一个神经科学阶级异常心理学。“这堂课是关于所有这些有趣的疾病，让人类做出不寻常的事情，这很难想象人们在做的事情上，”他说。“我们的描述始终是我们大脑中的神经元，火灾动作电位，这些瞬时变化电压。它们与其他神经元相连，通过这一点，存在一些沟通，最终会导致这些行为。但没有人可以用任何细节级别解释这可能发生的实际机制。“然后在那里，帕塔知道他有他的使命。
告诉我们你一直在做的网状大脑植入物。
这些是从头开始重新构思的接口。神经组织异常密集。我们有神经元、星形胶质细胞、胶质细胞和这些细胞中的不同隔间。在脑细胞的尺度上，这些界面非常小。它们也非常灵活。它们可以继续植入，而不会产生任何不必要的免疫反应或副作用。这从根本上改变了我们思考如何将神经电子学应用于治疗脑部疾病的方式。如果你能理解大脑的语言、代码、神经放电模式的空间定位，你就可以利用电刺激将信息人工输入大脑，控制思维和行为。
理解神经代码是利用大脑潜能的关键吗？
通过了解这段代码，我们可以解锁与机器合并大脑的力量。组织状电子器件是具有促进我们理解大脑代码的潜力的第一技术之一，因为它们与大脑本身的和谐相处 - 它们可以持续和记录给定的一组神经元以多于一个年。
我的重点不是让我们的大脑像人工智能一样快或一样好，而是创建一个链接。
一旦人类定期与网状电子设备定期接口，大脑可能会发生什么？
将出现的真正有趣的事情是这种独特的机会，可以考虑如何将新类型的信息输入大脑输入大脑中。无论你如何通过稳定的神经界面想象，大脑都会学会识别这些模式，并给予那些有机体的一些意义，就像我们对我们的视网膜的光线和空气分子在我们的耳蜗上的运动一样。眼睛和耳朵只是传感器稳定的接口的类型 - 我们正在建造，但您可能会想象新的那些与大脑相结合的新型。
大脑真的不在乎输入是什么。没有一个程序可以让我们的神经元以一种我们需要看到的方式连接起来。不同的神经元识别线条和角落，其他神经元编码颜色、运动、视差和其他原始视觉特征。这些神经元将它们的轴突发送到大脑的其他部分，然后这些轴突结合了这些原始特征，并开始重新组合它们，给我们一个对我们所看到的视野的感知。这是世界的崩溃和重建。它通过一种尝试和错误，通过反馈和突触修剪以及其他发展程序来实现这一点。
新的输入将由新颖的界面处理，引入我们的感知领域或心理空间？
这肯定是梦幻和投机的一面。但这带来或减少的是我们的约束。只有这么多的带宽。最近发表了一篇非常有趣的论文2.这表明世界上所有语言的信息携带能力大致相同，这真的很令人惊讶和有趣。我认为它可以携带39位，使用人体的装置进行沟通。另一方面，一个神经界面可以利用技术摄像机或互联网或其他 - 减少带宽限制。您可以想象与人类的信息处理中心直接连接。
你的神经界面是什么ELON Musk正在与他的公司合作，Neuralink？
这与人们已经开发的各种技术是一致的。伊隆·马斯克显然是一个在解决难题方面享有声誉的人，我认为从今天开始，这是一个非常棘手的问题。要达到今天的水平，确实需要大量的工作。有很多技术细节，制造和制造这些东西，我认为如果你想达到商业规模，这些都是非常有价值的，这可能不是他们告诉外界的东西，也不是那么有趣。我很想知道一两年后他们会在哪里，但我不认为这是一个根本性的游戏规则改变者。
挑战在于你无法深入大脑。而且它也不能维持大脑的三维结构。你可以把网状电子设备放在大脑的任何地方，它的结构是三维的，所以你在这个意义上不受限制。话虽如此，我认为你可以得到一些信息。问题变成了：你需要多少？你想做的事情需要什么？简单的答案是，你希望在一个非常稳定的神经接口中有大量的通道。这是你能想象到的最极端和最好的界面，梦想界面。我想网格有这个功能。
您认为神经界面是否可以增强我们的认知力，足以让我们不担心我们将被AI所超越？
我不知道其他人是怎么想的，但如果是我，我的重点不会是让我们的大脑像人工智能一样快或一样好，而是创建一个链接。比如说我已经开发了人工智能，也许是机器人，或者是语音检测算法。我想做的是将带宽从那个设备合并到我的大脑。这并不是说我需要把世界上的知识下载到我的大脑中，让我的大脑对其进行处理，从而在内部开发出一种算法。我们已经有谷歌来做这件事了。我真正想做的是能够使用我的感官输入。
您可以使用电气刺激在人工输入信息中进入大脑以控制思想和行为。
我的办公室就在水上，在波士顿，我看到了这条船，也许我想知道这是什么样的船，或者它的价格是多少：如果我的大脑能够通过非常高带宽的连接与存储库进行通信，并以我直觉的方式提取这些信息，这难道不令人难以置信吗？它说的语言和我的大脑理解的一样。所以这和看手机浏览几个不同的网站是不同的。这就是我想象的大脑和机器的融合。
你把网格界面植入人体了吗？
我们现在正致力于建立第一个人体研究。你可以想象，一旦你变成一个人，我们必须做额外的工作来验证材料的一些安全性，如何消毒，以及所有这些额外的事情。我们很快就要在人体实验中首次尝试它们了。
你的界面是否改变了我们思考大脑紊乱的方式？
是的，这是令人兴奋的，因为许多疾病，特别是认知障碍，如精神疾病和神经退行性疾病，现在有了非药物治疗。描述大脑紊乱的一个坏方法是给它贴上抑郁症、强迫症或创伤后应激障碍的标签，因为它不能描述症状的丰富性。这只是一个词，试图将一种复杂的疾病分类。
但是想象一下，你有这样的知识和能力来评估所有这些不同的认知功能，包括神经代码的选择、学习和遗忘。如果你能做到这一点，你现在可以把一种复杂的疾病描述为所有这些认知症状的函数，对吗？对于抑郁症，你可能会看到你的决策发生了一些变化。你可能会看到你的意志行为的变化，你移动、探索或利用环境的程度。慢慢地，我们开始想象如何使用数据而不是DSM来量化这些东西，DSM本质上是一个症状清单。
眼睛和耳朵只是我们构建的传感器类型，但你可能会想象新的传感器在大脑发育过程中与大脑整合。
什么是神经码，究竟是什么？
这是大脑用来代表信息的原因。一个例子是神经元。你可以用许多不同的方式想到神经元。这是一个非常复杂的细胞，但探索神经元的常见水平在动作潜力的水平。您可以将其视为硅电路中的晶体管。晶体管是二进制表示，零或一个。神经元是相似的。它对它和更细微的复杂性，但它要么射击就会射击。你有大约860亿神经元，它们都在射击或没有在确切的时刻射击。在下一时刻，他们要么在这种空间和时间模式下射击或未射击 - 这意味着神经元存在于大脑中，并且该神经元连接到该神经元。
此代码的模式，这次射击是一种语言。这就像它是一个语法，它的词汇。这是通过这段代码，信息是关于我们周围世界的信息。这来自我们的感官系统，我们的眼睛和耳朵，我们的触感，气味和品味。但它也来自我们的大脑本身，从我们的记忆是什么，我们的经历是什么。这一切都表现为我们的大脑所连接的方式，并为我们提供我们独特的个性。It’s through the particular way that my neurons are organized in my brain, and the way my neurons fire, the pattern, the spatial temporal pattern and the action potentials, that I’m able to represent the information around me and to do all of these complex cognitive tasks.
我们理解多少神经码？
我们了解很多。有一些基于神经活动解码人类语音模式的令人难以置信的例子。阅读你大脑的活动来表达你的想法。有一些增强记忆力的例子。有一些植入内存的例子。真令人印象深刻。
组织状电子器件可以帮助治愈脑损伤吗？
对因为它们与大脑非常相似，所以出现了一些有趣的特性，这些特性在神经接口中没有被考虑。人脑有两个神经源性区域。也就是说，大脑中有两个特定区域能够产生新的脑细胞。为了让这些新的脑细胞到达大脑的其他部分，它们沿着其他神经元创造的支架移动。它们在神经元的一个叫做轴突的特定区域内运动。轴突伸出并接触其他神经元。这就是神经元相互连接的方式。我们就是这样发展的子宫内，这就是我们的脑细胞到达正确位置的方式。它们在其他神经元的支架上运动。
我们观察到的是神经元沿着电子网本身运动。这非常有趣，因为它为思考治疗应用开辟了一条新途径。如果有人中风，大脑的某个特定部分就会被剥夺血流，从而失去氧气和营养，从而导致该区域死亡。如果你能通过这个电子网创造的支架，将两个神经原性区域连接起来，进入新神经元的储存库，并在脑卒中受损的区域结束，你就有了一种新的机制来重组脑细胞，从而有利于治疗。
你对脑深部刺激有什么看法？
脑深部刺激可提供电刺激，就像心脏起搏器一样，以减轻不必要的症状。它被最成功地用于帕金森病等运动障碍。但到目前为止，这种方法受到我们使用的技术的限制，特别是连接大脑的电极。目前存在的大多数电极都是大而硬的，大脑的成分和这种外来金属物体之间存在根本性的不匹配。它也以开环方式工作。也就是说，没有反馈。如果你在睡觉，它仍然会按设定的数量供应。它只是没有改变。你的大脑是一个高度封闭的回路。当你伸手去拿一杯水时，你的肌肉中有本体感觉纤维，它在反馈你的手在空间中的位置信息。你的大脑不断地调整动作，以确保你的手最终达到目标。因此，如果你对神经代码以及该代码如何代表你所针对的症状有足够的了解，那么你可以想象有更智能的方法来打开和关闭或增强刺激模式，从而更好地增强治疗效果。
Brian Gallagher是事实如此浪漫的编辑鹦鹉螺博客。在推特上关注他@bsgallagher..
工具书类
1.比克，S.K。，等尾部刺激增强了学习。脑142, 2930-2937 (2019).
2.Coupé，C.，Mi OH，Y.，Dediu，D.，＆Pellegrino，F.不同的语言，类似的编码效率：对人类交际地层的可比信息率。科学进步5.，（2019）。
主要图片：whiteMocca/shutterstock
