竊聽大腦

想象有一臺(tái)由860億個(gè)交換機(jī)組成的便攜式計(jì)算機(jī)，其復(fù)雜的通用智能足以構(gòu)建一個(gè)太空文明，但重量?jī)H為1.2至1.3千克，功耗僅20瓦，并且移動(dòng)時(shí)會(huì)像果凍一樣抖動(dòng)?，F(xiàn)在，人腦中就有這種機(jī)制。這是生物進(jìn)化的驚人成就。但我們并沒有相關(guān)藍(lán)圖?，F(xiàn)在設(shè)想一下，要怎樣在無法觀察其微電路活動(dòng)的情況下，弄清楚這一生物電子學(xué)奇跡的工作原理。這就像要求微電子工程師在不使用數(shù)字邏輯探針的情況下，對(duì)最先進(jìn)處理器上運(yùn)行的架構(gòu)、微碼和操作系統(tǒng)進(jìn)行逆向工程，這幾乎是一項(xiàng)不可能完成的任務(wù)。因此，我們很容易理解為什么人類大腦（甚至是老鼠和更簡(jiǎn)單生物的大腦）的許多運(yùn)作細(xì)節(jié)仍然如此神秘，甚至對(duì)神經(jīng)科學(xué)家來說也是如此。人們通常認(rèn)為技術(shù)屬于應(yīng)用科學(xué)，但腦科學(xué)研究本質(zhì)上屬于應(yīng)用傳感器技術(shù)。發(fā)明的每一種測(cè)量大腦活動(dòng)的新方法（包括頭皮電極、磁共振成像和植入大腦皮層表面的微芯片）都為了解我們所有器官中最復(fù)雜、最人性化的結(jié)構(gòu)帶來了重大幫助。大腦本質(zhì)上是一個(gè)電器官，這一事實(shí)加上它的膠狀稠度帶來了一個(gè)棘手的技術(shù)問題。2010年，我與霍華德?休斯醫(yī)學(xué)研究所（HHMI）的頂尖神經(jīng)科學(xué)家開會(huì)探討了如何利用先進(jìn)的微電子技術(shù)發(fā)明一種新型傳感器。我們的目標(biāo)是：在任何給定的極少量腦組織中，同時(shí)監(jiān)聽成千上萬個(gè)神經(jīng)元之間的電對(duì)話。