為了讓自己的思想不失敗，你會付出多大的努力？你會讓醫生在你的頭骨上鑽一個洞，然後在你的大腦中植入晶片嗎？
這不是一個無聊的問題。近年來，神經科學家在破解記憶密碼方面取得了重大進展，準確地弄清楚了人腦如何儲存訊息並學習對流程進行逆向工程。現在他們已經到了開始將所有理論付諸實踐的階段。
上個月，兩個研究小組報告成功利用透過植入電線傳入大腦的電訊號來增強一小群測試患者的記憶力。 「這是證明人類恢復記憶功能能力的一個重要里程碑，」維克森林醫學院的神經科學家、其中一個團隊的負責人羅伯特漢普森博士說。
該研究是由國防高級研究計劃局資助，該組織將大腦植入視為一項改變生活的技術，可以幫助 27 萬名在戰鬥中遭受腦外傷的美國士兵。然而，可能的應用更進一步。大腦植入物也可能改變數百萬美國人的生活對抗阿茲海默症和其他認知障礙，甚至有助於避免隨著年齡的增長而出現的智力衰退。
「這裡的大故事是解碼：我們終於能夠利用人腦的大數據，」賓州州立大學心理學教授、最近另一個團隊的負責人邁克爾·卡哈納博士說。據報道，記憶力增強取得了成功。 “這個領域有很多炒作，但這不是炒作。這是真的。”
它從耳朵開始
至少自 1961 年 William House 博士發明人工耳蝸作為重度耳聾患者恢復聽力的工具。當時，豪斯的許多同事認為侵入聽覺神經的想法很荒謬。但它確實有效，現在全世界有超過 30 萬名患者使用這種植入物。
2002 年，當美國食品藥物管理局 (FDA) 批准深部腦部刺激作為一種治療方法時，事情變得更加激烈。帕金森氏症的治療，一種神經退化性疾病，影響著全世界約 1000 萬人。這種治療方法使用類似起搏器的裝置將微小電流導入大腦，並已被證明可以非常有效地控制帕金森氏症的標誌性震顫和僵硬。
除了帕金森氏症，腦深部刺激現在被用於治療強迫症、憂鬱症和癲癇症。西奈山伊坎醫學院的認知科學家希瑟·柏林(Heather Berlin) 博士對受認知障礙影響的患者進行了廣泛的研究，他說：「我們看到人們的病情改善了40% 甚至70% ，這是巨大的。
然而，即使按照這些成功的標準，記憶植入的最新進展也是引人注目的。研究人員首次證明，不僅可以抑制大腦中的電失火，還可以增強大腦的最高功能之一——編碼新記憶並隨後檢索它們的能力。
大腦助推器的解剖
為了迴避篡改人腦的想法引起的倫理問題，維克森林大學和賓州州立大學的研究小組正在對已經計劃接受大腦植入的癲癇患者進行研究。
Kahana 的團隊利用這些植入物，在 25 名測試對象進行簡單的單字回憶記憶測試時讀取了他們的大腦訊號。科學家注意到哪些大腦區域與不良的記憶編碼有關，然後發出微小的電流震動，選擇性地擾亂這些區域的活動，讓其他具有正確記憶反應的區域佔據主導地位。
當受試者後來接受測試時，他們的記憶力測驗成績平均躍升 15%。卡哈納說：「這聽起來可能不多，但 15% 相當於大腦年齡 18 歲。」她補充說，這就像將 43 歲的人的記憶倒帶到她 25 歲時的樣子。
「我們並不是想治癒疾病本身，」他說。 “我們正在努力將神經系統保持在盡可能接近最佳狀態。”
在維克森林浸信會醫院，漢普森和他的合作者採取了更大膽的方法。他們操縱 20 名測試對象的記憶透過直接進入海馬體，海馬體是大腦深處的海馬形狀的結構，通常被認為是記憶的所在地。
當受試者完成短期記憶測試時，研究人員記錄了與正確答案相關的電訊號。然後漢普森和他的公司進行了一項單獨的實驗，他們將這些相同的記錄訊號傳遞到大腦中。當這些男性和女性隨後接受記憶力測試時，他們的分數上升了 35%。
漢普森說：“這表明我們可以以非常集中的方式應用大腦刺激，以強化大腦用來形成記憶的特定代碼。”
進入你的腦海
現在我們知道這是可以解碼神經活動並增強某些類型的記憶，「我們將對更多患者進行測試，」漢普森說。 “我們不僅會更多地了解記憶是如何形成和存儲的，還會了解不同類型記憶的區別。”
為了確保記憶假體在日常使用中正常工作並且安全，還有大量工作要做。但已經有幾個學術團體和新創公司正在競相開發刺激器，可以處理大腦的大數據，而不需要維克森林大學和賓州州立大學實驗中使用的笨重設備。
卡哈納說：“我們希望開發出一種完全可植入的設備，並在未來幾年內對該設備進行試驗。”到 2021 年，平行宇宙是一家總部位於聖荷西的新創公司，計劃銷售所謂的“皮質調製解調器”，這是一種能夠以每秒 1 GB 數據速率讀取大腦狀態和刺激信號的植入物。
卡哈納說，如果增強記憶的植入物按預期發揮作用，潛在的應用可能遠遠超出創傷性腦損傷和阿茲海默症的人。最終，符合條件的患者可能包括那些與年齡相關的記憶喪失患者——也就是說，幾乎所有壽命足夠長的人。
“神經植入物會導致公民分為兩類：增強型和非增強型嗎？如果有人能夠侵入你的植入物並影響你的思想和行為怎麼辦？”柏林想知道。 “這項技術將繼續進步，因為它提供了現實世界的好處，但我的孩子們可能不得不直接面對這些問題。”
