1、《腦機穿越》講述了“人機融合”的未來,即“腦機接口時代”即將到來!在未來科技的驅(qū)動下,科幻大片的場景已逐漸走入現(xiàn)實。人類通過思維控制人造工具,如今聽起來無法想象的事情,在未來會成為常態(tài)。從海洋深處到超新星禁區(qū),甚至到我們體內(nèi)細(xì)胞空間的微小裂縫,人類的觸及范圍最終將追上我們探索未知領(lǐng)域的野心。2、《腦機穿越》也是“腦機接口”的簡要發(fā)展史。作者尼科萊利從腦機接口對傳統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)的顛覆,到早期的“信息輸出”,即機器如何讀取大腦信息;再到現(xiàn)在科學(xué)家苦心鉆研的“信息輸入”問題,即反饋信號如何作用于大腦……為我們描繪了一幅人類未來新圖景!3、在未來,隨著腦機接口技術(shù)的不斷完善,很多漸凍人患者、嚴(yán)重癱瘓患者也將從中受益。腦機接口有望讓這些病患重新恢復(fù)功能性運動,重新學(xué)會行走。同時,腦機接口并不只局限在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域,作者正在進(jìn)行的“大腦校園”項目將是多學(xué)科合作的典范,它將提升人們的教育、健康及生活標(biāo)準(zhǔn)。甚至,我們能進(jìn)入祖先的記憶庫,下載他的思想,通過他最私密的感情和最生動的記憶,創(chuàng)造一次你們原本永遠(yuǎn)都不可能經(jīng)歷的邂逅……對于腦機接口將為人類帶來怎樣的未來生活,這些僅是窺豹一斑。c
腦機接口研究先驅(qū)、巴西世界杯“機械戰(zhàn)甲”發(fā)明者米格爾·尼科萊利斯扛鼎力作! 外骨骼、腦聯(lián)網(wǎng)、大腦校園、記憶永生……2015年度關(guān)于人類未來最不可錯過的“精彩大片”!看腦機接口如何激發(fā)人類潛能、繪制人類未來新圖景! 財訊傳媒集團(tuán)首席戰(zhàn)略官段永朝專文推薦!清華大學(xué)心理學(xué)系主任彭凱平,英特爾中國研究院院長吳甘沙,浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與儀器科學(xué)學(xué)院教授、求是高等研究院常務(wù)副院長鄭筱祥,2003年諾貝爾化學(xué)獎得主彼得·阿格雷等各界精英聯(lián)袂推薦! 湛廬文化機器人與人工智能系列。
米格爾·尼科萊利斯
世界頂級科研機構(gòu)巴西埃德蒙與莉莉·薩夫拉國際納塔爾神經(jīng)科學(xué)研究所聯(lián)合創(chuàng)始人,美國杜克大學(xué)神經(jīng)工程研究中心創(chuàng)始人,現(xiàn)任杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)教授。
法國科學(xué)院院士、巴西科學(xué)院院士,常在《自然》《科學(xué)》等國際一流學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文。2004年被美國科普雜志《科學(xué)美國人》評為全球最具影響力的20位科學(xué)家之一,其研究被《麻省理工科技評論》評為10大最具突破性的科技創(chuàng)新之一。
2014年巴西世界杯“機械戰(zhàn)甲”發(fā)明者。
[目錄]
推薦序 跨越盧比孔河
段永朝
財訊傳媒集團(tuán)首席戰(zhàn)略官
盧比孔河,是古羅馬時期意大利與高盧的天然邊界。公元前49 年,凱撒統(tǒng)一整個高盧之后,揮師南下,來到亞平寧半島盧比孔河的北岸。按照羅馬帝國的法律,任何帝國指揮官都不可跨越盧比孔河進(jìn)入羅馬,否則將視為背叛。凱撒心意已決,決定渡河。渡河時,他說了這樣一句流傳千古的話:“The die has been cast !”從此,這位未來的凱撒大帝,邁出了征服歐洲、締造羅馬帝國的第一步。
中文版序 用意念掌控生活
引言 美妙的大腦交響樂
我看到人類的祖先,第一次仰望無邊無際的天空,充滿了敬畏與恐懼。他們的大腦電波涌動,搜尋著我們今天還在苦苦思索的問題的答案。我意識到,這些膽怯而好奇地看著天空的原始人類,開始了漫長而宏偉的接力賽。從那以后,世世代代的人類都在尋找有關(guān)存在、意識以及周圍一切的意義的本質(zhì)解釋。
從宇宙大爆炸到人腦的形成
第一部分 傳統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)的顛覆
01 何為思維:數(shù)百億神經(jīng)元如何相互作用 [目錄]
推薦序 跨越盧比孔河
段永朝
財訊傳媒集團(tuán)首席戰(zhàn)略官
盧比孔河,是古羅馬時期意大利與高盧的天然邊界。公元前49 年,凱撒統(tǒng)一整個高盧之后,揮師南下,來到亞平寧半島盧比孔河的北岸。按照羅馬帝國的法律,任何帝國指揮官都不可跨越盧比孔河進(jìn)入羅馬,否則將視為背叛。凱撒心意已決,決定渡河。渡河時,他說了這樣一句流傳千古的話:“The die has been cast !”從此,這位未來的凱撒大帝,邁出了征服歐洲、締造羅馬帝國的第一步。
中文版序 用意念掌控生活
引言 美妙的大腦交響樂
我看到人類的祖先,第一次仰望無邊無際的天空,充滿了敬畏與恐懼。他們的大腦電波涌動,搜尋著我們今天還在苦苦思索的問題的答案。我意識到,這些膽怯而好奇地看著天空的原始人類,開始了漫長而宏偉的接力賽。從那以后,世世代代的人類都在尋找有關(guān)存在、意識以及周圍一切的意義的本質(zhì)解釋。
從宇宙大爆炸到人腦的形成
第一部分 傳統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)的顛覆
01 何為思維:數(shù)百億神經(jīng)元如何相互作用
“孩子,我們不會記錄單一的神經(jīng)元,原因和你幾天前參加的政治集會一樣。如果參加抗議活動的不是100 萬人,而是只有1 個人,那它將是一場災(zāi)難。對于大腦來說也是如此。大腦不會注意單個神經(jīng)元的電活動。要決定下一步該怎么做,需要很多細(xì)胞一起歌唱!
百萬人的吶喊
大腦“相對論”
大腦如何決策
大腦如何應(yīng)對風(fēng)險
“觀點”從何而來
02 思維“捕手”:誰是腦機接口的精神領(lǐng)袖
戈爾季的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)觀點在1906 年遭到了許多神經(jīng)學(xué)家的嘲笑。但事實證明,這一觀點激勵了一代又一代的分布論者堅持自己的信念,其中包括拉什利、普法夫曼、赫布和埃里克森。
阿德里安爵士:“智能”存在于何處?
托馬斯·楊與三色理論
戈爾季與卡哈爾的諾獎之爭
03 模擬身體:腦機互動與腦機融合
當(dāng)我們學(xué)會讓大腦直接與人造工具進(jìn)行互動時,大腦會把這些工具同化為我們身體的一部分。我相信,大腦對融合工具的渴望將開啟人類進(jìn)化的新篇章,它將為我們延展身體邊界,甚至以非常獨特的形式達(dá)到“永生”,比如為子孫后代保存我們的思想。
細(xì)胞結(jié)構(gòu)學(xué)的興起與鼎盛
觸覺體驗與小矮人圖
瀕死體驗與幻肢現(xiàn)象
大腦可塑性實驗
腦機融合開啟人類進(jìn)化新篇章
04 聆聽神經(jīng)元交響樂:測量并解讀大腦信號
讀著美國國立衛(wèi)生研究院的批準(zhǔn)函,我很快意識到,如果查賓打算做的實驗真的成功了,那么它必然會對神經(jīng)生理學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的影響。有史以來第一次,人類有了通向最神秘莫測的大腦研究的科學(xué)線路圖。在大腦中,分散在各處的神經(jīng)元群所產(chǎn)生的電風(fēng)暴匯聚成了思維之流。
第一條腦電圖記錄
微電極的協(xié)助
微電極的局限性
研究從單一神經(jīng)元轉(zhuǎn)向神經(jīng)元群
多電極記錄的“呼喚”
第二部分 信息輸出:機器如何讀取大腦信息
05 老鼠如何逃脫貓爪 :感知外部世界
為了證明我們的觀點,我們決定向1982 年的驚悚片《火狐》學(xué)習(xí)。在電影中,演員克林特·伊斯特伍德利用一個頭盔,設(shè)法從蘇聯(lián)偷到了一架秘密飛機。那個頭盔能讓他用俄語思考,而且不用動手就能駕駛飛機;蛟S我們也可以將大腦與一臺機器連在一起,讓機器服從大腦自發(fā)的動作意愿。
愛莎胡須的秘密
首要胡須的奧秘
多胡須的應(yīng)答
感覺重組
清醒狀態(tài)下的“標(biāo)定實驗”
06 解放奧羅拉的大腦 :意念控制
奧羅拉可以僅憑意念來玩電子游戲了,而不再需要使用自己的手臂。然而,更令人吃驚的事情正在發(fā)生:當(dāng)奧羅拉的神經(jīng)元直接控制機械手臂的運動時,她的大腦將機器同化到了她的神經(jīng)元身體意向中——好像機械手臂是她自己身體的延伸。
奧羅拉,第一位人類受訓(xùn)者
腦機接口的設(shè)想
用意念喝水
用意念操控機械臂
馬內(nèi)實驗破解人類大腦
07 只靠思想來完成的“豐功偉績”:自我控制
只要奧羅拉繼續(xù)讓光標(biāo)穿過目標(biāo),她便能得到一口果汁獎勵,無論她的肌肉保持靜止還是進(jìn)行收縮。不過,當(dāng)她發(fā)現(xiàn)不用動手臂也能得到自己渴望的獎勵時,她就主動克制了自己的身體運動,只靠
思想來完成她的“豐功偉績”。
生物反饋研究
嚴(yán)重殘障病人的福音
需要多少神經(jīng)元才可靠?
08 第三類皮質(zhì)神經(jīng)元伊多亞的偉大跨越:釋放身體與大腦的無限可能
我們所有人,包括伊多亞,都靜靜地呆立著,充滿敬畏地欣賞著屏幕上遠(yuǎn)在日本的機器人的腳步。機器人的每一步都是由幾百毫秒前生命的原始電呼吸精心打造出來的。這些電呼吸就像神圣的天賦,它們來自一個歡快的靈長類大腦,而現(xiàn)在這個大腦得到了解放。
侵入性療法與非侵入性療法
獼猴兩足行走訓(xùn)練
第一個由靈長類大腦控制的人形機器人
“月球行走實驗”
09 在地球客廳中感受火星紅色沙丘上的行走 :征服宇宙
我在想,自我是否能夠通過在另一個星球上的機械設(shè)備,感受到那個陌生星球的表面?真到了那一天,我們的后代肯定無法理解,為什么之前生活在地球上的世世代代的人類會認(rèn)為,坐在地球客廳的沙發(fā)上,想象在火星紅色沙丘上漫步、感受冰冷的沙子被踩在腳下的感覺,會是非常驚人的舉動。
人類與人造工具
身體圖式與工具同化
工具改變身體意向
大腦與行為的因果關(guān)系
工具同化的驚人影響
第三部分 信息輸入:反饋信號如何作用于大腦
10 第六感磁老鼠與未來實驗:思維塑造與腦聯(lián)網(wǎng)
在我們的腦對腦界面中,無論“探索鼠”胡須所感知的孔是寬還是窄,“解碼鼠”只能依靠自己大腦中與“探索鼠”觸覺體驗相關(guān)的部分電生理轉(zhuǎn)換,來判斷自己的胡須永遠(yuǎn)觸及不到的孔的直徑。每當(dāng)“解碼鼠”判斷正確,并因為良好的表現(xiàn)而獲得獎勵時,“探索鼠”會因為成功地將知覺體驗傳遞給了同伴而獲得額外的獎勵。
腦聯(lián)網(wǎng)的暢想
從“信息輸出”到“信息輸入”
飽受爭議的大腦植入物
惹惱機器人專家的小白鼠
腦電刺激應(yīng)用于腦機接口
與動物直接對話
11 潛伏著的“尼斯湖水怪”:內(nèi)外時空的碰撞
在某一時刻,兩種時空信號,即傳入的周圍信號與大腦內(nèi)部動態(tài)狀態(tài)的相遇,會產(chǎn)生真正的電活動模式,這便是一個人對世界的知覺。相應(yīng)地,相同的周圍感覺刺激會遇到兩個不同的內(nèi)在動態(tài)狀態(tài),產(chǎn)生完全不同的活動模式,因此會引發(fā)同一個被試不同的知覺體驗。
永不停歇的電的海洋
繪制老鼠的清醒 — 睡眠周期
知覺體驗
大腦中的時空碰撞
12 越過邊界:思維之波的星際穿越
在足球比賽中,球員在球場上進(jìn)行互動,遵循著底層結(jié)構(gòu),直逼身體極限。防守和進(jìn)球的機會出現(xiàn)在他們面前,他們要基于比賽模型作出最優(yōu)決策。從始至終,系統(tǒng)都保持著相對性,并根據(jù)在時間與空間不斷變化的背景中出現(xiàn)的集體想法采取行動。
復(fù)雜性系統(tǒng)的行為預(yù)測
大腦越過“邊界”
大腦更似媒介
“相對性”概念仍飽受爭議
結(jié)語 腦機接口與人類未來
通過意念控制人造工具,人類會出現(xiàn)在各種遙遠(yuǎn)的環(huán)境中。如今聽起來無法想象的事情,在未來會司空見慣。從海洋深處到超新星禁區(qū),甚至到我們體內(nèi)細(xì)胞空間的微小裂縫,人類的觸及范圍最終將追上我們探索未知領(lǐng)域的野心。
莉吉婭的等待
機器接管地球?
醫(yī)療前景:重新行走項目與外骨骼
社會前景:“大腦校園”與數(shù)字化永生
譯者后記