最近，埃隆·马斯克（）在 X（前）上的一篇推文引起了我的注意。这位企业家声称，将电极粘在人们的头上将大幅提高数据传入和传出人脑的速率。
发表这篇帖子的时候，他的脑机接口公司 宣布，它正式开始寻找第一位接受“N1”植入手术的志愿者，这是一种由 1024 个电极组成的植入物，能够捕捉大脑神经元的活动。
该公司表示，这名志愿者将是患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS，amyotrophic lateral sclerosis）或因脊髓损伤而瘫痪的人。实验的目的是让他们“用自己的思想控制外部设备”。具体来说，就是移动屏幕上的光标或控制手机上的应用程序。他们能实现这一点并不稀奇，毕竟类似的实验已经进行了几十年。
（来源：MIT TR）
一个区别是，N1 设备的电极数量是先前植入实验中使用的电极数量的两倍多。更多的电极意味着 可以从更多的神经元中收集更多的数据。
这就是推文所强调的，他在帖子中讨论了一个长期目标，即将人类或人与机器之间的“带宽”大幅增加 1000 倍或更多。我想知道，他究竟在说什么？这真的可能吗？我们是在谈论某种快速的心灵感应吗，快到我能在一秒内告诉你我这一天发生了什么？
在与一些科学家交谈后，我终于明白，想要通过大脑植入物加快人类之间的沟通，这在很大程度上是无稽之谈。然而，加快机器从大脑中读取数据的速度是没问题的，这是脑机接口领域一些前沿应用的关键，比如让深度瘫痪的人通过计算机“说话”。
在这种情况下，“带宽”只是指数据传输的速率。科学家估计，无论使用何种语言，人类共享信息的速度都在每秒 40 比特左右。这速度很慢，电脑的下载速度要比这快一百万倍。
这个速度可能永远不会变快，原因也很简单。你有没有经历过两个人同时和你说话？耳朵会捕捉到所有信息，但你的大脑无法处理它。思考的速度本身就限制了你的带宽。
美国西北大学研究大脑接口的神经科学家李·米勒（）说：“我们用数据线把两个人连接起来，然后让你我之间的交流变得比现在更快，这种想法是愚蠢的。如果这是它的计划，我不会投资的。”
然而，科学家们也承认，在某些情况下，更快的数据传输可能会让我们表达自己的方式发生根本性的变化。假设你被抢劫了，你想向警方描述袭击者的脸。尽管你能清楚地想象出来，但你需要一段时间才能以每秒 40 比特的口述速率传达这些细节。
从理论上讲，我们脑海里的图像可以在大脑之间直接交流。研究人员向我介绍了科瑞斯塔（Krista）和塔蒂亚娜·霍根（Tatiana Hogan）的案例，他们是头部连体的双胞胎，共享部分大脑。据称，他们可以通过彼此的眼睛进行观察，以每秒 1000 万比特的速度共享从视网膜进入视神经的信息。
事实上， 已经开始研究其植入电极是否能刺激猴子的视觉皮层。以这种方式产生的视觉非常粗糙，本质上只有几个光点，但有了越来越多的电极，视力就会变得更好。有一天，我们可能能做到用数据线在两个大脑之间传输一张照片。
美国加州大学圣地亚哥分校教授维卡什·基尔加（）说：“对心理意象有很多思考，我相信他正在想象一个未来，在那个时代，我所思考的意象可以传达给你，或者直接在你的视觉皮层中激活刺激。”
因此，更多的带宽可能会产生影响，不是在加速语言的层面，而是在意想不到的思想转移形式方面。例如，我们可以通过测量大脑来检测情绪状态，比如一个人是否抑郁。这些感觉不仅难以描述，而且你可能根本没有意识到。
美国得克萨斯州 公司的 CEO 玛特·安吉拉（）说：“我认为，脑机接口可以读出一些非常有趣的东西，比如说，人们现在不能非常容易地进行意念交流。从不同大脑区域读取的电极可以提供无法……有意识地获取的信息。”
但让我们回到现实和脑机接口的短期应用案例。它们需要更多的带宽吗？这些设备的主要用途是让瘫痪的人通过移动光标来操作电脑。要实现这一点，实际上并不需要更多的带宽。科学家可以通过监听一些神经元来完成，增加更多的神经元通常会带来负收益。
收集更多信息、植入更多电极会有帮助的地方是解锁更自然的沟通方式。今年我们看到了一些这样的案例，包括两个瘫痪的人能够通过电脑利用他们的思想对话。
这之所以有效，是因为当受试者想象说出单词时，电极会测量他们的运动神经元，这些神经元的放电率包含了他们试图如何移动舌头和喉咙的信息。
根据这些数据，我们现在可以准确地确定人们想说什么词。研究人员相信，有了更多的电极来监听更多的神经元，有了更大的带宽，他们会做得更好。
说：“我们不需要更多的电极来控制光标，但对于讲话（沟通），我们所用的方法对数据速率的要求非常高。很明显，我们需要增加通道数量，以使这些系统可行。有了一千个电极，它就和手机转录你的语音一样好。所以，在这种情况下，是的，你的信息处理速率提高了 10 到 100 倍。”
简而言之，当谈到强化非残疾人之间的沟通效率时，与我交流的专家对增加带宽是否重要持怀疑态度。大脑的思考速度是一个瓶颈。但当涉及到恢复丧失的功能时，它确实很重要，我们需要大量的神经元和数据才能让患者恢复到每秒 40 比特的基本沟通速度。
作者简介：安东尼奥·尼加拉多（Antonio Regalado）是《麻省理工科技评论》生物医学的高级编辑。他致力于寻找技术如何改变医学和生物医学研究的故事。在 2011 年 7 月加入《麻省理工科技评论》之前，他住在巴西圣保罗，在那里他为《科学》和其他出版物撰写了关于拉丁美洲科学、技术和政治的文章。2000 年至 2009 年，他曾是《华尔街日报》的科学记者。
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