永无止境

电影《永无止境》（Limitless）有一个离奇的开头：主人公受人蛊惑，服用了一种能够增强脑力的药丸NZT-48，变成了头脑超人，拥有无限的记忆力和超强的逻辑思维能力，这让他成为股市和金融市场的弄潮儿，赚到了大笔金钱。可惜这部电影很快走向俗套，变成了一个典型的好莱坞式惊悚片，顺带对观众进行了某种道德宣教。

那么，用药物改变大脑有可能吗？当然有。人类已经掌握不少方法，可惜大多数都是负面的，即让大脑变得更糟。这一点都不奇怪，破坏总是要比建设容易得多。只有当你对一个系统有了深入的了解之后，才有可能去改进它。科学家们对大脑工作方式的了解还很肤浅，像NZT-48这种能够大幅度增强脑力的药物目前还处于科幻阶段，离实际应用还有很长的距离，但这不妨碍有人开始尝试去这么做。

今年9月14日，来自美国维克森林浸礼会医学中心（Wake Forest Baptist Medical Centre）、肯塔基大学和南加州大学的几位科学家联名在《神经工程学杂志》（Journal of Neural Engineering）上发表了一篇论文，首次通过一块人造装置提升了灵长类动物的脑力。类似的事情曾经在小鼠身上实现过，这是第一次在灵长类身上取得成功。

众所周知，人类大脑中负责思维的部分是前额叶皮层，猴子也是如此。皮层在垂直方向上可以分成6层，各自有不同的功能。其中L2/3层负责接收外来信号，L4层负责处理外来信号，并做出决定，L5层负责信号的输出。科学家们在猴子的L2/3层和L5层之间安装了一个微型仪器，可以同时记录L2/3层接收到的神经信号，以及L5层输出的信号。

该实验一共用了5只猴子。科学家们先让猴子们看一张图片，等一会儿后再让它们从1～7个类似的图片选择一张最相似的图片，选对了可以喝到糖水。经过两年多的训练，猴子们逐渐掌握了这项技能，对于难度较低的选择题，选对的概率为75%，对于难度较大的选择题，选对的概率也有45%，两者都远大于随机选择并选对的概率，说明猴子们是依靠脑力主动做出的选择。

训练完成后，科学家们便开始记录猴子在做选择题时大脑接收和发出的神经信号，并从中寻找规律，直至做到能够预先猜出猴子在接收到某一信号时大概会输出哪类信号。需要强调的是，科学家们只统计猴子在做出正确选择时的信号传递，也就是说，科学家是在神经细胞的层面帮助猴子总结获胜的经验。

接下来就要开始试验这个获胜经验是否有效了。植入猴脑的那个装置不但可以记录神经信号，还可以刺激L5层特定的神经细胞，向外发射神经信号。科学家们运用计算机迅速计算出某个特定输入信号后应该输出的信号类型，然后通过这个装置刺激指定的神经细胞，向外发射“正确”的信号，希望通过这个方式帮助猴子做出正确的选择。试验结果表明，这个办法果然有效，猴子们选对的概率在原来的基础上又提升了10%。

接着，科学家们又做了另外一个实验。首先通过静脉给猴子们注射一定剂量的可卡因，干扰猴子的思考过程，果然它们做选择题时的正确率下降了20%。然后，科学家们用这个装置帮助猴子做选择题，结果猴子们的正确率又恢复到注射可卡因前的水平，甚至比之前的水平还要高些。

这最后一个实验就是科学家们进行这项研究的目的。原来，老年痴呆患者，以及大脑受伤而导致智力受损的病人，其病因都是大脑中负责思考的那部分皮层出了问题，影响了病人及时做出正确的决策。如果科学家们能够发明出一种人造装置，代替大脑的这部分功能，直接把神经信号的输入端和输出端连接起来，跳过出故障的部分，这些病人就有希望了。

当然了，从前文的叙述可以得知，目前这个装置的水平还很有限，距离真正实现治愈人类老年痴呆的理想还有很长的路要走。类似这样的实验是非常难做的，除了科学本身之外，还有很多额外的困难，不少人反对这种实验，认为科学家不应扮演上帝的角色，担心会出现电影《永无止境》中的结果。其实那不过是一部好莱坞电影而已，真正的科学家在做这类实验时都必须遵循严格的程序，他们的目的也不是制造超人，而是帮助病人恢复正常生活，恢复做人的尊严。

总之，真正的科学探索不会是永无止境的，但人类目前的水平还远不到需要担心这个问题的时候。（文 / 袁越） 科学科普永无止境