思维阅读与神经可塑性：与神经学家阿尔瓦洛帕斯奎尔莱昂内对话

“整个一生中大脑从一刻到下一刻永远不是一样的。从来永远” 。

NEUROPSYCH — JULY 28, 2024

Adolfo Plasencia

Bhautik Patel / Unsplash

在阿尔瓦罗·帕斯夸尔·莱昂内出生的房子对面的墙上，在瓦伦西亚的一条街道上，在那里这位现在哈佛大学的行为神经学家度过了他的童年，立着的一块大理石牌匾上面写着 “在这所房子里住着杰出的研究员圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔，他在这里开始了他的组织学工作” 。在那所房子里这位伟大的科学家和诺贝尔奖获得者开始草拟后来形成他的在组织学领域中的基础文本《带微图技术组织学手册（Manual de Histología normal y de técnica micrográfica）》的想法， “每次见到我的朋友阿尔瓦罗，我会想起那次偶然的相遇”。

我将这种联系与不久前在麻省理工学院校园的绿色建筑中体验到的一种强烈感觉联系在一起。一天下午一位和蔼的教授把我叫到12楼的一间办公室并从贝聿铭设计的标志性摩天大楼的北面给校园拍照。穿过一间大办公室来到窗前，我不得不绕过一张漂亮的硬木桌子。拍完照片后，我回头走呆呆的坐在那张桌子上。教授笑着问，“你知道我们为什么这么照顾它吗？因为就在那张桌子上” ，他解释道 “我们伟大的爱德华·洛伦茨写下了奇异吸引子的理论的核心部分并创立了他的混沌理论” 。尽管我是一名科学专家，但我一时被情绪麻痹。看到我的惊讶，他解释说他们完全按照洛伦茨去世前的样子留下了它。

十几岁的阿尔瓦罗多年来的日常活动包括走过拉蒙和卡哈尔的房子。年轻的阿尔瓦罗的每天与拉蒙·卡哈尔的房子相遇是否会微妙地影响他的道路？这个本身就是一种奇怪的吸引子的想法是有趣的。但谁说呢？我知道这是牵强的，但它与帕斯夸尔·莱昂内毕生致力于拉蒙·卡哈尔作品的方式共鸣有一定的魅力。有了这些，让我们钻研进他和我今年早些时候的一次谈话，他很友好地允许我来分享。

阿道夫普拉森西亚：阿尔瓦罗，你的在经颅磁刺激（TMS）方面的开创性工作——对我们的读者这听起来就像用磁铁来刺激人脑一样——在大脑研究和治疗中已经开辟了令人兴奋的可能性，特别是对于像抑郁症和慢性疼痛一样的症状。自从你开始你的旅程以来这个领域已经如何发展？

阿尔瓦罗·帕斯夸尔·莱昂内：在我们的20年前出版的关于经颅磁刺激的书中，文森特瓦尔什（Vincent Walsh）和我明确的争论有时某些技术的创新会迫使一个概念的突破。简单地说从那时直到现在这就是已经与经颅磁刺激发生了的。围绕经颅磁刺激的原理和现代应用的一个更深入讨论我建议读者参考最近的讨论this recent discussion。

对我最引人注目的是当你阅读卡哈尔、冯·莫纳科或韦尼克时，你会被他们很久以前描述的概念惊讶。但现在我们能准确地测量他们感受的，因为对那个我们有很好的特定技术。它们是部分已经被遗忘了的直觉的开创性，也许是因为它们是未被检验（或不完全可检验）的假设并且被一些人考虑为不是神经科学。但事实是它们对我们自此已经重新发现的大脑功能提供关键见解的基础。现在我们有了新的和进化的技术，这迫使我们来重新评估这些理论，并允许我们来推进理论基础向前。

阿道夫：你更最近对大脑可塑性的反思，特别是它如何由于大脑的恒定的重新建模形成我们的时间的感知捉住了我的注意。你能详细说明这种可塑性如何具体的影响我们的时间感吗？

阿尔瓦罗：时间是对理解人类大脑是至关重要的一个方面一个成分。它往往没有被充分考虑，因为它增加一个使它更复杂的维度。而且，如你所知我们人类倾向于简化。但我认为赫拉克利特的万物流动（Panta Rei）哲学精确的描述在神经系统中发生的。在整个生命中大脑从一个时刻到下一个时刻永远不是一样的。从来永远。这是第一定律。

“我的现在和你的现在最多相差数百毫秒，这样‘现在’效果上不是像我们俩之间一个共享的现实一样” 。

第二定律：大脑永远不会走回去。它永远不走它已经走过的道路。首先，因为没有这样的道路。诗人安东尼奥·马查多（Antonio Machado）说得对，当他写道 “没有路，路被走弄成的” 。可以说没有来不打开这个打开过的鸡蛋的机制。一旦学到或体验一些东西它不能被抹去。确实存在的是做出一个你功能上“走回到”以前你已经有过的一种状态的改变的可能性。结果可能是一样的，但大脑用一个不同的途径到达那里。这是一种使功能上看似相同的代表在现实中原来是不同的变化。也就是说您不能重做或重新获取有过的踪迹，但你能弄成一个新的踪迹。这一结果保持相似但支撑的过程变化的原则是大脑的显著可塑性的一个标志。

第三定律——第三个现实——是在大脑中时间是一个非常特殊的东西，因为“现在”并不真的存在。我可能会说“现在”但我已经考虑过了它，在最好的中我已经花了30毫秒来完成那个处理并将信息发送到我的喉部来出来。因此，我想了它然后用一个时间滞后说了它。你听到了它你至少又花了30毫秒来整合和处理它，然后再花30毫秒来解码它。因此我的不是我正在告诉你的“现在”，而是30毫秒前的那个。你有了这个想法。我的现在和你的现在最多相差数百毫秒，这样“现在”效果上不是一个我们俩之间共享的现实。

这一非常奇怪的现实按照我们认为我们处于现在中但实际上在一种神经生物学意义上现在并不存在被比尔·布赖森在他的《身体：占有者的一个指南》一书中很好解释。他很好说明了这一时间是必不可少的但同时又是虚幻和难以捉摸的悖论。

阿道夫：关于这一切，工程师和神经科学家卡尔美娜（JoséM.Carmena）在我的与科学家的讨论中（你也参与其中）争论大脑创造意识，意识是一种幻觉。然而，按照他这是一种虚构的幻觉。哲学家哈维尔·埃切维里亚（Javier Echeverría）对这一说法表示赞赏但警告他这一说法将使他与现象学家和康德主义者变得麻烦。按照埃切维里亚他们会接受意识是一种幻觉，但他们将不会接受意识是被大脑本身制造的虚构幻觉。

阿尔瓦罗：我同意卡尔美娜的观点。我认为大脑通过创造关于它将要发现的工作并然后将那些假设与它实际发现的对比。它不是一个信息接收室。这是一个积极的投影，它与它遇到的现实比较。

阿道夫：你在最近的一次讲座开始时说 “当我开始这场讲座时，你让你的大脑处于一种方式，当我结束它时你已经听了我的话，你将有另一种方式的它” 。换句话说，我们必须把大脑理解为某些不是静态的而是某些在一个持续变化的过程中的动态的东西。

阿尔瓦罗：是的，那是正确的。我们所做、所想和所体验的一切改变我们的大脑。

阿道夫：现在让我引入一个相邻的话题。脑技术或所谓的神经技术经常被用于管理或治疗癫痫、抑郁症、阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等持续性疾病。你自己在你的实验室里使用这些技术。但与任何强大的工具一样，总有坏人滥用它的风险。几年前，政治报（Politico）发表了一篇令人不寒而栗的文章，捕捉到大脑隐私侵犯的浮现的恐惧。标题是 “机器能读取你的大脑。你几乎不能停止它们”。面对这一切，一场日益壮大的运动正在兴起，把神经科学家、哲学家、律师、人权捍卫者和政策制定者带到一起，他们正急于尝试来保护隐私的最后边界。

但技术正在以惊人的速度发展。去年12月，一组澳大利亚研究人员展示了一种名为BrainGPT的“思维阅读”系统。本质上，它们将一个多任务脑电图（EEG）编码器连接到能够从脑电图信号中解码相干和可读句子的LLM。按照他的创建者，BrainGPT能将想法（用非侵入式电极头盔记录）转换为被显示在屏幕上的单词。阿尔瓦罗，我需要一个现实检查。今天在大脑中什么能被读取和到多大程度？有没有来保护大脑的隐私的办法，我们如何能保护我们自己免受这些机器的入侵？

阿尔瓦罗：现实是来阅读大脑和影响活动的能力已经在这里。它不再只是科幻小说的领域。现在问题是我们到底能在大脑中访问和操纵什么？考虑这个例子：如果我指示你移动一只手，我能告诉是否你正在准备来移动比如说你的右手。我甚至能对你的大脑管理一个精确的“轻推”并使你的右手更快移动。然后你会声称并完全相信是你自己移动的。然而，我知道那个事实上是我为你移动的。我甚至能强迫你移动你原本不打算移动的左手并引导你合理化为什么你改变了你的思维当事实上我们的干预导致了你感知就像你选择那个行动一样。我们已经在我们的实验室做了这个实验。

“我甚至能强迫你移动你的左手——这你本来不要去移动的——并引导你合理化你为什么改变你的思维” 。

在人类中，我们能通过在大脑中阅读和写修改大脑活动，可以这么说，尽管就在现在我们只能影响非常简单的事情。在动物中，我们能做远更复杂的事情，因为我们有更精确的神经元和它们的时间的控制。但在人类中对更小电路的调节能力逐渐降低到单个神经元正在到来，包括用光基因学替代品远更选择性的修改即用光来控制神经元的活动。因此，关于作为一个社会和人类存在物某些我们应该是非常清楚的东西是我们应该制定什么样的法规和标准以便它们的使用对个人是适当的和有益的，而不仅仅是利润或权力的来源。我欢迎这场有利于神经伦理学和它的对神经技术的应用的运动，因为我认为这是至关重要的。

阿道夫：去年，我参加了瓦伦西亚文化委员会在瓦伦西亚组织的一次公开会议。你与你的同事拉斐尔·尤斯特（Rafael Yuste）共同登台，他是哥伦比亚大学神经技术中心（NTC）主任，也是神经权利基金会的联合创始人。在会上公布了《巴伦西亚神经权利宣言》。该宣言主张神经权利必须被列入普遍人权列表。为什么你认为神经权利对我们现在和立即的将来的生活很重要和必要？

阿尔瓦罗：我认为拉法·尤斯特已经很好阐述了挑战、问题和需求。我认为我们已经有允许我们在大脑中读写技术，从我们的大脑提取信息并以一种至少潜在的可能损害我们每个人的独立性、隐私和自主性的方式管理它。

阿道夫：你指的是来做出决定的能力以及构成和允许自由意志的选择，对吗？

阿尔瓦罗：完全的对。这就是我通过代理意味的。首先来为一个人来做和决定的断定的能力。任何干扰这个的东西都会对人权的非常本质摆出一个潜在风险。换句话说，一份新的人权清单会已经被神经权利组织制定了和扩大了。它们需要被扩展，因为目前的短缺并且不能充分防止当今的神经技术已经能产生的信息提取、操纵和个人控制的可能性。我已经加入是因为我相信它们是一个必要的延伸。神经权利将在未来社会中是基础。

阿道夫（Adolfo Plasencia）是一位科学作家并著有《宇宙是一幅全息图吗？科学家回答最挑衅性的问题（Is the Universe a Hologram? Scientists Answer the Most Provocative Questions）.》一书

这篇文章最初发表在麻省理工学院出版社读者上。

https://bigthink.com/neuropsych/mind-reading-neuroplasticity-alvaro-pascual-leone/