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感官世界有多大 宇宙就有多大

简介:

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我们人类由非常小的细胞构成,生活在一个非常大的宇宙,但是,我们却不太善于理解现实中或微观或宏观的尺度,这是因为我们的大脑还没有进化到以那种角度去理解世界。


所以,我们只能看到中间的这一小条。但奇怪的是,即使在这一小条我们能感知的现实中,我们也没看到全貌。

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以颜色为例,颜色是光引起的视觉效应,可见光的光波范围在312.30纳米至745.40纳米之间。光波属于电磁波,我们看到的电磁波不到10万亿分之一。所以,你完全不知道有无线电波、微波、X射线、伽马射线通过你的身体在传递,因为你没有相应的生物感应器。


我们感受不到,不代表别的动物感受不到。蛇可以探测到红外线,蜜蜂可以看到紫外线……


我想说的是,我们对现实的感知受限于生理构造,我们的大脑只对世界取样了一点点。


在动物王国,不同的动物感受着现实的不同部分。因此,在壁虱的聋盲世界,最重要的信号是温度和丁酸;对于小刀鱼来说,世界是多彩的电场;对于靠回声定位的蝙蝠而言,它的世界是空气压缩波。这就是所谓的Umwelt,德语单词,表示“周围的世界”。每种动物都有自己认为的那就是全部世界的Umwelt,我们接受这样的事实,但是自身Umwelt之外的世界是什么样的呢?


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试想一下,你是只猎犬。你的整个世界都是气味。你有一个很长的鼻子,有2亿个嗅觉感受器,你湿润的鼻孔可以捕捉每一个气味分子,你的鼻孔甚至有缝隙,这样就可以吸入更多空气。


但是,我们是人类,从来没有经历过那样的气味世界,所以也谈不上错失那样的世界,因为我们只在乎我们自己的Umwelt。但问题是,就只能这样了吗?所以,作为一名神经科学家,我感兴趣的是如何利用科技扩大我们的Umwelt以及如何改变做人的经验。


其实我们已经做到了科学与生物学的融合,比如成千上万的人受益于人工听力,人工视觉。工作原理是将信号数字化,然后把电极条插进内耳或者视神经。而在15年前,有很多科学家不认为这些技术行得通。为什么呢?这是因为这些技术用的是“硅谷语言”,与我们身体的“感官语言”完全不同。但事实是,这两种语言可以沟通,只要大脑弄清楚如何“翻译”就可以了。

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该怎么理解呢?其实,你的大脑既看不到也听不到,它深陷寂静黑暗的头骨内。它所看到的其实是不同路径传输过来的电化学信号,然后它提取、分配、整合这些信号,得出了你所认知的主观世界。


关键在于你的大脑并不知道,也不关心信息从何而来。只要有信息进来,它就知道该怎么处理。人脑的确是强大的机器,本质上它就是一个通用计算设备。


因此,我将其称为P.H.进化模型,PH代表potato head土豆头。用这个名字我想强调的是,我们拥有的传感器:眼睛、耳朵、指尖,这些仅仅是外围的插件和播放设备,即插即用,而大脑负责数据处理。这意味着,需要设计的不是大脑,而是外围设备。

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1969年,科学家Paul Bach-y-Rita让盲人坐在改装后的牙科座椅上,背靠某种电磁管网,面前是一个镜头。比如在镜头前摇晃一个咖啡杯,盲人背部就会有某种感觉。不同的东西,感觉不同,盲目居然可以分辨出镜头前是什么。

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现在,已经有许多类似的产品,比如声波眼镜。将图像转化成声波,几个星期后,盲人就可以通过声波辨别面前的物品。

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还有一个绝妙的产品,叫作brainport,放在舌头上的小小电网。盲人通过舌头识别信号。这听起来完全疯了,对不对?不要忘了,你的大脑不知道信号从何处来,它只负责处理。


所以我在实验室做的是为聋人找到感官替代。我们想把声音转换成聋人能“听懂”的方式。

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我们要做到这一点,鉴于移动设备的普及,我们希望可以运用在手机与平板电脑上,甚至是可穿戴设备。就像现在,我说话时,我的声音被平板电脑捕获,通过蓝牙传输到布满震动小马达的马甲上,形成不同的震动图案。

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实验证明,聋人在练习几天后就可以根据不同的震动图案辨别出少量单词。我们的目标是通过练习三个月,让聋人可以下意识地迅速反应出震动图案代表的意义。


我们要感知的还不止这些。有一天,宇航员将能感受国际空间站的整体健康,我们能感受到血糖,看到红外线或紫外线,拥有360度视力。我们不仅访问网站,还要感受大数据在我们的身上游走。


当我们迈向未来,我们将能越来越多地选择自己的外围设备。我们不再需要等待大自然的恩赐,我们需要走得更远,感受更多。



原文发布时间为:2015-04-04

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