自20世纪90年代以来,迷走神经刺激就被用于治疗癫痫病,它通过在患者颈部植入电极,刺激大脑做出“平静”反应,能够起到抑制癫痫发作的作用。另外,它作为一种最后治疗手段,用于治疗那些其他方式效果不佳的抑郁症患者。迷走神经刺激还能够抑制免疫系统中的炎症,因此会被用于缓解风湿性关节炎。除此之外,迷走神经刺激有其他的潜在用途,主要是用于治疗其他炎症性疾病,比如克罗恩病(一种原因不明的肠道炎——译者注)、偏头痛和慢性头痛等。
因此,我们知道用电流刺激迷走神经会让人体平静下来,还知道每个人的迷走神经反应强度,即迷走神经张力(vagal tone)也各不相同——这就是为什么有些人能够在危机中保持理智思考,而有些人却只会恐慌地四散而逃。结合这两点,有人猜测,学会控制迷走神经可能对每个人都有益处。
在脖子里植入电极显然是非常极端的做法,但针对一种非侵入性迷走神经刺激设备进行偏头痛和丛集性头痛的临床试验,最近有一个公司已经在英国、加拿大、澳大利亚、德国和意大利获得了批准。这种刺激设备只有手掌大小,一天可以使用两到三次,每次持续时间为几分钟,不过目前它仍处于测试阶段,无法对外使用——未来很有可能每个人的包里都装着一个手持迷走神经刺激器,在面试前、工作压力太大或者偏头痛发作时让自己平静下来。迷走神经刺激的确值得我们关注,但更多的证据表明,如果你想控制自己的大脑,也应该好好地关注一下身体其他部位。
在通过改变身体来影响大脑的问题上,我在实验中还发现了一种意想不到的大脑控制工具——为身体增加一种全新的感觉,并提供信息让大脑转换成可以使用的信号。关于feel Space智能腰带最为怪异但也最酷的一点在于,它能给一种完全不自然的感觉(腰部的震动)赋予全新的含义:对北磁极的感知。有了这些信息,我就可以做到之前无法靠大脑做到的事,比如在脑海中构建出已经标定好方向的、更为精确的家乡地图。
使用过feel Space智能腰带之后,我不禁好奇还有什么可以作为大脑的补充。从某种程度上来说,扩充我们的自然感观的想法其实已经存在,比如通过夜视镜将超出人类视觉能力的红外光转换成可以看到的图像。又比如,蝙蝠探测仪可以接收到蝙蝠的声波信号,并将其转化为人耳可以听见的滴答声。不过,智能腰带带来的效果与稍微改变声音的频率的区别在于,智能腰带所提供的是人体本身不具备的能力——感受磁场,而实现这一效果的方式是通过劫持某种感觉,不过这种感觉本身并不是为感受磁场而存在的。
事实上,近几十年来研究人员一直致力于在皮肤上增加感观。早在1969年,就有研究人员把视觉信息转换成了背部上方的一种物理感觉,盲人可以用这种感觉来代替视觉。目前,神经学家大卫·伊格曼(David Eagleman)正在为听障人士研究类似的解决方案:将声音信号转换为复杂的震动,通过智能背心让听障人士感知到听觉信息。这项技术的效果非常显著,失聪的人甚至可以对他人的语音进行实时解码。
使用皮肤作为新感觉技能的媒介其实非常合理,仔细想想,我们的皮肤上有着大量的感觉神经元,但大多数情况下,皮肤只是隐藏在衣物下面,并没有得到充分的利用。我们如果能充分利用这些感觉神经元,就可以大大超越自身所具备的感观。例如,应急救援人员可以通过装有红外摄像机的背心在地震的瓦砾中(利用体温特征)探寻可能的生还者,还可以在某种手环中加入化学传感器,用来探测周围人发出的惧怕、焦虑、舒适等微妙的潜意识信号。
伊格曼认为,除了增加感觉,智能背心其实还有很大的拓展空间:目前他正在尝试着使用智能背心来表示大量的数据——比如股票市场的数据,从而让人们学会理解这些数据并下意识地迅速做出反应。他甚至提出了情侣背心的概念,它可以实时追踪另一半的情绪状态(就个人而言,我并不觉得这是一个好主意)。
我想知道伊格曼认为这一切都有什么限制,并最终在他开车前往机场的5分钟的空当里与他进行了一次交谈,他当时正准备飞到别处去对自己的一项研究进行演讲。伊格曼不仅是畅销书作家,还经常参加电视节目,他曾经在2015年进行过TED演讲,因此非常忙碌——正如《纽约时报》所描述的那样,他是“神经科学界的摇滚巨星”。我认为这一称号的意思是他对神经科学的未来充满了热情,能够用通俗易懂的方式对神经科学做出解释,并且是一个各方面都很优秀的人才。事实上,在过去的一年里,我遇到过很多这样的人——如果你愿意花时间去跟这些神经科学家交谈,就会发现他们跟我们一样都是普通人,也有很多有趣的事情要说。虽然并不是所有人都像伊格曼那样极度热情,但从事这一领域的人仍然都十分有趣,我跟他们一起度过了一段非常愉快的时光。
在确认他开车时是免提通话之后(我可不想因为自己的一通电话害死了神经科学界的摇滚巨星),我请他为我解释大脑如何整合一种全新的感觉。在佩戴feel Space智能腰带时,我知道腰带的震动意味着磁场的北极,并能够将这一信息附加至对于周围环境的认知,例如河流的位置。这样一来,我不仅知道河流的位置,也知道河流与北方的关系。那么,我到底是如何搞清楚这几百次的震动代表着什么的?毕竟,它们可能表示的是任何信息。
他告诉我:“大脑里的一切活动都和感官之间的交叉关联有着密不可分的联系,能够将某一个数据输入和另一个它试图弄清楚的数据输入进行对比。”这不是魔法:穿戴者必须要事先知道震动代表着什么,否则根本不会有任何效果。例如,听障志愿者并不能听到话语的内容,但他们知道震动所代表的就是语言。用这种方式来理解语言其实更加容易,因为听障患者本身就可以感受到自己讲话时所产生的身体震动。从理论上来讲,大脑学习新数据输入的能力是无限的,但前提是必须要有信息可以让它进行对比。
他还给我举了一个无人机操控员的例子,通过一件可以将航向、倾斜和偏向等信息转换成震动信号的背心来更好地操控无人机。他只有在穿着背心的同时进行飞行,才能将身体所感觉到的震动信息和飞机所经历的事情结合起来。伊格曼说:“当无人机近在眼前时,他会知道‘当航线改变时,我的感受是这样,翻滚时我的感受是那样’,而当无人机飞出了他的视线之后,他也知道不同的身体感受在传递着什么样的信息。”婴儿就是通过类似的方式学会了扔掉手里的东西就能发出声音,他们通过把物体摔在地上、掉在地上或扔向远处,最终弄清楚了视觉、听觉和触觉信息如何组合在一起。
就像婴儿能够搞清楚各种信息如何匹配一样,我们也可以通过这种方式增加几乎任何我们想要的信息。伊格曼最喜欢说的一件事就是,大脑被锁在一个没有光的盒子里,只能通过身体其他部位所发出来的电信号来处理信息,如果接收到了身体传来的新信息,大脑不会在乎这个信息究竟来自哪里,只是会想办法对其做出处理。这也就意味着,只要我们能够引入正确的感官器,大脑可以利用的资源其实没有任何限制。
“我主要的兴趣之一就是拓宽身体对外界的感知范围,让我们能够看到红外线和紫外线,听到超声波。这个世界充满了各种有趣的信号。”他指出,我们目前所能感知到的光线仅仅是周围光谱中极小的一部分。“就算加上红外线和紫外线,我们所看到的光也仅仅是全部光谱的十万亿分之一。因此,我对光谱中这些肉眼不可见的其他部分非常感兴趣,它们也是光,只不过我们看不见而已。”
我们交谈的时候,他提到的智能背心已经进入了设计的最后阶段,并计划于2016年晚些时候发布。在这之后,就要靠人民群众的力量来找出它全新有趣的用途了。他说:“这将是一个由成千上万人组成的大型研究项目,他们只需要穿上智能背心到处走动,感受电磁波刺激,并搞清楚这些感觉在他们的生活中提供了什么样的信息,就可以提供庞大的研究数据。”
这种智能背心配有开放接口,任何人都可以通过不同的数据流尝试着拥有不同的新技能。“我们想到了很多有趣的事情,比如飞行员、宇航员、假肢……但我们还没有想过哪些是我们所没有涉及的方面。因此,人们有很多有趣的机会尝试不同的数据流。”伊格曼如是说。
至于给大脑添加的新信息是否有限制,我们只好静观其变。我提出,毕竟大脑的容量有限,不可能无限制地增加新内容,但伊格曼认为,短期内我们并不会对大脑中所有的空间都做到完全利用。其他神经科学开始认为大脑并不是多个单一功能脑区的集合,而是一个复杂的相互影响的整体,类似的,如果把大脑储存信息的方式看成错综复杂的网络,那么它就会充满无限的可能。
伊格曼说:“医学院的学生经常会担心,‘如果新学一些知识,就一定会忘掉以前的一些知识’。但实际上并非如此,因为你会从更高的层面来储存信息,比如:‘哦,我明白了,这个和那个是一样的,它们都是更大层面上某一个原理的例子。’大脑就是通过这样的方法来节省大量的空间和精力的,因为它看到了更全面的格局。”
也就是说,也许你并不需要把新的感官信息储存到大脑空间,而是可以将它们作为习得的事实性知识来存储。最终我们得出的结论是,大脑所能做到的事情,我们可能还没有想到,更别说去尝试了。作为成年人,我已经能够对与生俱来的大脑做出调整和改变,让它为我现在更好的生活而服务,那么,如果这些技术以及一些人类还没有想到的技术能够进入寻常百姓家,那么我们之后的世世代代可能根本不会去怀疑人类能否改进先天和后天形成的能力。当你能够对大脑进行刺激和训练,或根据意愿来接入各种新能力、改进原本的缺陷时,是否还需要忍受自己原本大脑的优点和缺点,似乎就不再是一个问题了。到目前为止我可以肯定的是,人类的大脑是一个很神奇的器官,不管你计划对它做出什么改变,它能做到的一定会超出你的想象。