17、我们需要一具尸体 ...
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人造大脑
如今的新闻充斥着关于人工智能、制造人造细胞[21]以及用干细胞在实验室造出“在培养皿里生长的大脑”[22]这一类科学进展的报道。但是，制造人造大脑的探索可以追溯到神经科学发展的早期。
玛丽·雪莱创作《弗兰肯斯坦》的另一个灵感来源是卡尔·奥古斯特·魏因霍尔德进行的令人不寒而栗的研究。[23]这项研究比克罗斯“制造”螨虫的实验还要早20年。魏因霍尔德的惊人目标正是雪莱的书中所虚构的内容——用他在实验室制造的人造大脑代替尸体的大脑，让人死而复生。魏因霍尔德看到了莱顿瓶的神奇效果：它不但能刺激死亡动物的神经系统，甚至还能让尸体按照科学家的指挥做动作（将在下文中描述）。因此，他想再向前跨一大步——直接将电源安装到空的颅腔内。他推断，制造人造大脑所要做的就是将适当类型的金属混合在一起制成一块电池，用这种人造的电化学能源代替动物的生物电。[24]
他的第一步是弄清楚电动大脑的细节，并进行了动物实验。他认为：“天然脊柱和人工改造过的脊柱（用金属填充椎管）之间没有明显的区别。”实验动物恢复了“生命”，并且“脊柱的开口被封闭后再次刺激它跳来跳去，它一直很用力地蹦，直到精疲力竭。”[25]
不过，一只鲜血淋漓的实验动物在实验室的工作台上跳来跳去的可怕场面还只是个开始。下一步，魏因霍尔德要尝试用他的双金属电池制成的电动大脑替换死去的实验动物的大脑，使它“死而复生”。他用银锌汞合金将实验动物的颅腔和脊髓腔填满。魏因霍尔德写道：
在将近20分钟的时间里，实验动物进入了一种复活状态。它抬起头，睁开了眼睛，呆呆看了一会儿，试图爬起来，但又倒了下去，这样反复了几次。不过，它最终还是努力爬了起来，并且跳来跳去，最后筋疲力尽地趴下。在这些观察过程中，心跳、脉搏以及循环都非常活跃，15分钟后我打开胸腔和腹腔时还在持续……体温也完全恢复了。
魏因霍尔德确实是一个“弗兰肯斯坦”，一个被边缘化了的科学疯子，一生形单影只——这就是问题所在。这些“奇迹”般的实验结果没有目击者，而且显然被夸大了。就算魏因霍尔德能观察到动物有任何反应，也不是动物被电“复活”的结果，而是肌肉对电池电压产生的简单反射，这会引起肌肉抽搐——实验动物仍然是死的。
毫无疑问，魏因霍尔德的实验是令人发指的，但从他研究的基本原理上来说却没有错。大脑和神经系统确实靠自己产生的电来执行功能。他的想法因为原始的技术和神经科学仍处于蒙昧阶段而受到束缚。推测一下，如果让他现在来做这个实验，他会采用什么方法，这是件有趣的事情……很有可能他要做的就是把微电子芯片植入大脑，让脑机进行连接。
19世纪早期的研究得出的结论是：为神经系统提供动力的能量，乃至整个人体的生命之源，就是电。但是，要证明这一点的唯一办法就是在人类身上做实验
我们需要一具尸体
我来到加州大学圣迭戈分校很酷的超级计算机中心，拜访了神经科学家霍华德·波伊兹纳（Howard Poizner）。他说，用复杂的仪器可以监听到我的大脑皮质一闪而过的电信号，他可以通过这种方式读懂我的心思。他可以看到我的大脑如何学习。当我闭着眼睛神游的时候，他可以分析流过我大脑的电信号的模式，而且可以知道我有一个什么样的脑子。我头脑中最隐秘的细节都逃不过他的眼睛。
颅骨内产生的脑电波不可能都被头皮电极探测到。例如，在大脑深处的神经元因为距离太远，其发射的脑电波就无法被头皮上的电极检测到。电场强度随着电场源的距离增大而迅速减小，因此脑电图中使用的电极主要用来检测大脑表层中的振荡电场源。
大脑皮质仅有3毫米厚，但是大脑的这层“皮肤”里的神经元却被组织成非常复杂的结构。它分为六个层次，每一层之间相互都有联系。尽管如此，能够检测到大脑皮质的活动仍然有非常重要的意义，因为这里是我们执行感觉和运动功能并产生意识的地方。几乎所有能对意识产生影响的事物都会以某种方式在皮质神经元的活动中反映出来——正是那3毫米使我们得以成为人类。
除了距离的问题外，颅骨和皮肤的导电性不佳，也使得头皮电极检测到的脑电波大打折扣。如果要检测更高频率的脑电波，可以用一种被称为脑皮层电图（ECoG）的技术。不过，这种方法需要打开颅骨并将电极直接放在大脑表面，因此做脑皮层电图需要一个手术团队和熟练的神经外科医生。显然，这是一种侵入性的方法，而且对精度的要求非常高，这也是脑皮层电图的主要局限性。
尽管我很想让杰西卡·厄尔和罗宾·伯恩哈德给我做脑电波记录，但我并不想让她们打开我的颅骨。不过，在某些情况下，脑皮层电图技术是非常有用的。例如在癫痫患者手术期间，它可以用来帮助确定患者癫痫发作的病灶。脑皮层电图技术还被用于脑机接口（我们将在本书的第三部分讨论）。脑机接口让人们可以直接通过激活神经元（即通过思想）来控制诸如假肢之类的设备。
作者有话说
第17章 我们需要一具尸体
