本集英文標題是 Can Our Minds Be Hacked（黑客能否侵入我們的大腦），講的是科學界對大腦機制的最新研究成果。
記得有位哲人說過，人類最早探索的是離我們最遠的天體，最遲探索的是離我們最近的大腦。大腦這種宇宙產物充滿奧秘，揭示其中的奧秘是人類多年來的夢想。人腦雖強大，但它是靠緩慢的電化學反應傳遞信號。如果能製造出一種人工腦，既有人腦那樣的思維能力，又有計算機那樣快的速度，那將是一種異常強大的思維工具。有了這種工具，人類也將變得無比強大。
據最新研究，人腦中包含860億個神經元。這些神經元組成非常複雜的編碼結構，遠非現在的計算機所能比。計算機雖能模擬神經網絡，但那還是很原始的簡單模擬。科學界正在努力探索大腦內部機制，希望在不久的將來能有重大突破。
加州大學伯克利分校的 Jack Gallant 正專注於創建大腦詞典。大腦皮層對感官刺激的反應有一定的模式。藉助腦電圖可以觀察並記錄這些模式，還可以用特定術語來表示這些模式，從而形成大腦詞典。
大腦對外界事物的反應如此紛繁，大腦詞典必定是鴻篇鉅製。Jack Gallant 團隊的首要目標是建立視覺詞典。他們讓被試者觀看視頻圖像，同時用功能磁共振儀採集腦電圖，並分析腦電圖的反應模式，由此形成視覺詞典。人腦中有50到70個視覺區，這樣就需要建立50到70部視覺詞典。
下一步是以視覺詞典為基礎設計計算機軟件，用來判斷被試者看的是什麼圖像。被試者看圖像時，把腦電圖輸入計算機，計算機就能大概判斷出所看的圖像類型。雖然還不夠精確，但已經證明大腦詞典的可行性。他們已經建立了包含2000種概念的視覺詞彙。
特定圖像在腦電圖中呈現特定模式
腦電圖中不同區域的不同模式對應一個單詞
另一種研究是觀察某一領域專家的腦信息，然後用來訓練普通人，讓他們在短期內達到或接近專家水平。聽上去很令人興奮：凡人也能變成愛因斯坦和畢加索？這似乎難以想象。Chris Berka 用這種方式訓練射箭愛好者，一週內便使他們接近專業運動員水平。
運動界有一個術語叫做“進入狀態”。運動員進入狀態，比賽中才能最好地發揮。Chris Berka 藉助儀器採集兩種腦電波：α波和β波。前者代表注意力高度集中，後者代表精神放鬆。專業運動員進入狀態後，其α波和β波呈現一定規律。業餘愛好者則往往不遵循這種規律。研究人員讓射箭愛好者頭戴腦電波感受器，脖子附近裝一個蜂鳴器。一旦腦電波呈現專業運動員的狀態，蜂鳴器便停止振動。被試者要找到這一瞬間的感受，並適時射箭。實驗發現，一旦他們找到這種感受，射出的箭就能命中靶心。
給專業射箭運動員戴上腦傳感器，以採集其“進入狀態”的腦電波
Chris Berka 的實驗是讓被試者自覺接受外來刺激，以改變腦中的信息結構。另一種實驗是在被試者睡眠時悄悄改變其腦中的信息結構，就像黑客入侵計算機那樣，在不知不覺中入侵他們的大腦。
以色列心理學家Ilana Hairston 在訓練狗時發現，有時訓練半天毫無成效，但當狗一覺醒來，似乎什麼都學會了。這說明，睡眠中其腦信息發生了改變。那麼，是否可以在睡眠時刺激感官，也讓腦信息發生改變？
人在睡眠時，丘腦擔當了守夜人的角色，阻擋感官信號進入大腦，以免影響睡眠，但嗅覺除外。嗅覺刺激會突破丘腦，影響腦神經元，並把其他感官信號也捎帶進去。
基於這種生理特徵，Ilana Hairston 設計了一種有趣的實驗。實驗中，被試者睡覺時頭戴耳機，臉上扣著釋放氣味的面罩。播放高音頻時釋放香味，播放低音頻時釋放臭味。被試者醒來後，對發生的一切毫無察覺，沒有任何記憶。下一步實驗卻令人吃驚。給被試者重新播放高音頻，他的呼吸正常，播放低音頻時，他條件反射式地屏住呼吸，似乎又聞到了臭味，雖然這時沒釋放任何氣味。這說明，睡眠中的經歷使被試者建立了某種條件反射，他的大腦被入侵！
讓被試者戴上耳機和麵罩睡覺
在西方國家，人們立即想到，可以利用這種嗅覺入侵改變一個人的政治傾向。假如一個人支持某個候選人，可以在他睡眠中播放這個候選人的演講，同時在他鼻間釋放臭味。於是，不知覺間他的腦中會產生對此候選人的反感，政治傾向徹底改變。
藉助嗅覺侵入改變選民的政治傾向
以上兩種大腦入侵只是間接影響一個人的記憶內容，是否可以更進一步，直接控制大腦中的神經元？麻省理工學院的物理學家 Ed Boyden 正在研究一種神經元開關，可以隨時打開和關閉某些神經元。
其原理來自一種體內帶視蛋白的水藻。視蛋白是一種光感受器，能把光信號轉換成細胞內的電動勢變化。把視蛋白基因整合到動物腦細胞核中，神經元就能生成遍佈細胞膜的視蛋白。這樣的神經元相當於一種光敏開關。把激光通過光導纖維傳導到這種神經元，就能在瞬間打開或關閉神經元。老鼠實驗證明，此方法可以用光脈衝改變老鼠的行為方式。
帶視蛋白的水藻
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