控制大脑,邪恶势力能做到吗?

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控制大脑,真的可行吗?本图为编辑友情绘制

精神控制,这个东西概念简单却又噱头十足,要是再掺点关于意志自由的大道理,随便放到任何题材的电影里都会一下子让逼格提升不少。最近的《王牌特工:特工学院》显然也没能免俗。剧中的大反派尼克•弗瑞局长,啊不对,瓦伦丁老板研发了一款能气死移动电信的超级手机卡,装了之后电话免费,上网免费,而且还是免费发放,统统不要钱,一时之间,顾客趋之若鹜……但是就像警察叔叔经常告诉我们的,无事献殷勤,非奸即盗嘛,大Boss免费送的目的当然就是要毁灭世界啦。原来这款手机卡里面暗藏玄机,可以发出某种能影响大脑的神秘信号,令使用者产生暴力倾向,然后人类都打来打去世界当然就玩完咯。

当然,作为一部喜剧片,《王牌特工》的情节并不需要传递多么严谨的科学信息。不过,这样的情节出现得多了,还是让人不禁好奇——要是现实中也有走高科技路线的邪恶势力,他们有可能让“控制大脑”的情节变成现实吗?

让人变暴力,能做到吗?

坦率地说,在诸多涉及精神控制的影片中,《王牌特工》算是比较收敛的了,它只是让人产生暴力倾向而已,并不要求脑控做得有多精确,这就为在邪恶势力手底下干活的科研民工们省下了大把的力气。

理论上讲,只要研究人员找到和暴力有关的脑区,然后针对它进行干预,就可以提高人们的暴力倾向。但这差事实际做起来却不简单。人脑中与暴力倾向有关的脑区相当之多,而且其中大部分和暴力行为也只是有很模糊的相关关系,它们具体发挥了啥作用,对不起,目前还不知道。不过既然都要毁灭世界了,有些小节也不必太拘束,不清楚原理没关系,只要确保对这个脑区下手能让人变得更暴力就行了嘛。别说,还真有两个脑区有此功效,它们一个位于前额叶皮质,另一个位于下丘脑。

前额叶(左)和下丘脑(右)。图片来自:healthrising.netdna-cdn.com;organsofthebody.com

抑制前额叶皮质或是激活下丘脑都有可能让人产生暴力倾向,注意我用的词是有可能,因为这两个脑区的功能实在是太复杂了。

前额叶皮质是人体高级思维活动的中枢[1]更重要的是,它是我们大脑中的“安全中枢”。美国心理学家保罗·惠伦(Paul Whalen)教授认为,我们有一套负责进行最原始冲动——例如恐惧、暴力攻击、自卫、逃避等行为的大脑系统,而在这套系统之上进行真实环境评估和理性判断的就是前额叶[2]。只有当前额叶发出“安全”的信号之后,本能性的反应才会被抑制住。自制力就是建立在前额叶正常工作基础上的能力, 所谓“古之所谓豪杰之士,必有过人之节。人情有所不能忍者,匹夫见辱,拔剑而起,挺身而斗,此不足为勇也。”[3]由此可见,要是这脑区功能被抑制了,人就有可能更加冲动,并由此表现出更多暴力倾向。但问题是,前额叶受到抑制的后果很多,除了情绪失控,高级思维和执行能力也会受损。在这种情况下,人们到底会做出怎样的举动实在很难预测,计划能否顺利进行也就不好说了。

至于下丘脑,则是动物的“本能中枢”。下丘脑、垂体和肾上腺这三个器官构成了我们身体里最重要的一个压力调节轴,负责对外界环境进行应激反应,通过释放不同的压力激素调节生物最基础的”战或逃“(Fight-or-Flight)反应。动物实验显示,如果切除了大脑皮层和下丘脑之间的联系,动物会出现”假怒“(sham rage)现象,不但交感神经系统过度兴奋,并且张牙舞爪,就好像在搏斗一样。电刺激下丘脑外侧区可以引发动物的攻击行为,而电刺激下丘脑背侧区则会出现逃避行为[4]。倘若大Boss的免费SIM卡真能精准定位到埋藏在皮层下深处那么微小的下丘脑外侧,激发群体性攻击似乎还是有希望的,但是假如不小心定错了位投射到背侧的话……那画面太美,我不敢想象。

不过话说回来,如果只为在人群中制造混乱的话,倒也还有更简单的方法,比如让人们产生幻觉。现实中,很多精神药品例如可卡因、甲基苯丙胺(冰毒)以及麦角酸二乙酰胺(LSD)等都会导致幻觉、迫害妄想以及冲动之类的精神问题,瘾君子们也常会因此而表现出更多暴力。狂犬病毒、梅毒螺旋体之类的病原体也可以诱导宿主产生一系列精神症状。据说俄国毁誉参半的沙皇伊凡四世(人称伊凡雷帝,恐怖伊凡)就是在神经梅毒的影响下,不但处死了自己多位皇后,甚至还因为一些琐事失手杀死了自己的皇太子。理论上说,用电刺激的方法也能够让人产生类似的幻觉和举动,不过和生化攻击相比,这对邪恶势力来说就没那么划算了。

俄国,列宾《伊凡雷帝杀子》油画局部​

声波、电磁波:远程控制不好搞

好吧,也许邪恶大Boss就是有钱任性,一定要把自己的计划设计得更有科技范——散布致幻剂太无聊了,我就是要发射信号把别人的脑子控制住!

那么,我们就先暂时假设他真的能突破上面所说的瓶颈,接下来让我们看看用声波或是电磁波之类的信号能不能完成任务。

说到电磁波,日常生活中的电磁波自然是没法直接控制大脑了,不过现实中倒是有一种名叫“经颅磁刺激”的神经调节技术算是有点沾边。这种技术利用了电磁感应的原理,它可以在头部靠近特定脑区的地方释放一个短暂的电磁脉冲,从而对相应脑区的功能进行短时间的抑制。目前,这种技术已经在临床上用于某些严重和难以治疗的抑郁、偏头痛,它也被用在疾病诊断和脑科学研究中。

不过,这种技术离邪恶大Boss的理想还差得很远。它比较缺乏精确控制的能力[5],具体的效果也还存在一些争议[6]。最重要的是,经颅磁刺激虽然不用打开脑壳植入电极,但却根本不是“隐秘的远程控制”——为了让电磁脉冲穿过颅骨到达特定脑区,必须要把电磁线圈紧贴着头部放置才行,这么明目张胆还需要对方配合的方法实在不适合隐藏在黑暗中的反派人物。要想顺利地控制全人类,至少也得给每个人戴上一顶摘不掉的“控制头盔”——这可比发手机卡费事多了。

那么声波又如何呢?虽然有些声波确实可能对暴力倾向产生一些影响,比如说发出类似于“我去年买了个表”的声波,就有可能导致某些前额叶皮质功能不太发达的人出现暴力行为(误),不过我觉得大Boss要是这么做,那电影里好不容易升起来的逼格就会像节操一样掉光光的。那么,有没有可能借助于一些人耳听不到却又能直接作用于脑神经的声波刺激呢?还真有人做过这种尝试,结果也发现,某些频率的超声波确实具有影响大脑神经元的潜力。例如,用超声脉冲刺激麻醉小鼠的运动皮层可以使它们产生相应的神经电活动和肢体运动[5](不过很可惜,控制的精度还远不足以把小鼠变成遥控“机器鼠”)。不过,这方面的研究还比较初步,超声波影响大脑的具体机制如何,以及它是否能让人产生行为层面的改变,这还都是未知数。和相对成熟的技术相比,选择这条路要花费更多时间和研究经费。而且与经颅磁刺激一样,这依然是一种必须近距离进行的手段。由此看来,想要控制人脑的阴谋家们注定是没法省事了。

经颅磁刺激仪(左)与经颅超声波小鼠实验(右)的示意图。图片来自:hopkinsmedicine.org;tylerlab.com

那么,植入装置呢?

既然远程遥控不好搞,那直接在人体内植入芯片和电极怎么样?好吧,姑且不去吐槽工作量和成本效益的问题,我们来看看现实中的技术都能做点什么。

在《王牌特工》当中也出现了植入的电子设备,不过在电影当中,这东西起到的是对抗“脑控”的保护作用。那么,能不能反过来让它担当起控制大脑的工作呢?如果这些皮下植入的电子装置可以接收来自反派大Boss的指令信号,同时又可以伸出电极刺激大脑不就行了吗?别说,现在还真有类似的技术。

上面这个视频中所展示的是一种叫做“深度脑刺激”(DBS)的技术,这种技术现在已经被批准用于帕金森等疾病的治疗。它的原理就是将一些电极直接植入到大脑中,并且让这些电极发出类似于帕金森患者脑中已经死亡的一类神经元的电信号,从而缓解帕金森患者的症状。

那么这种技术能不能直接移植过来模拟“暴力神经元”的电信号,甚至控制人们的思想和行为呢?可能挺悬。因为帕金森这种病,它刚好就只是特异性地死亡某一类神经元,而且这一类神经元刚好信号很简单,很容易模拟,而且这些神经元还刚好长得很集中,因此人工电极放电不太会殃及无辜。可以说深度脑刺激对帕金森良好的疗效是建立在这一系列“刚好”上的。正因为如此,同样是神经退行性疾病,深度脑刺激对阿滋海默症就无能为力。

光遗传学:终极精确控制大法

虽然遇到了这么多困难,但也许大Boss还是不愿善罢甘休,丧心病狂的他非要开发一种可以精确识别神经元,并且能纳米级控制神经元活动的黑科技不可。那么,我只好再拓展一下思(脑)路(洞)了。

如果一定要非常精确地激活某一个神经元而不对其它神经元造成影响,那么现有的办法只有一种,那就是借助光遗传技术(optogenetics)的力量。光遗传技术将一些光敏感蛋白表达在神经元的表面,这样当神经元受到光照的时候就会被激活。如果再将这种光敏感蛋白与特定的生物标记物偶联起来,就可以在特定的神经元上表达光敏感蛋白,从而实现精确的操控。

如果你看到有这种好像被点了天灯一样的老鼠,那基本上就是在做光遗传实验没跑了。图片来自:Nature Methods 

这个主意听上去相当带感,让植入设备发出点光信号也应该不是什么难事,不过采用光遗传技术有一个很大的bug,那就是它一般需要配合特定的转基因动物才能使用。也就是说,要在生物体还是受精卵或者胚胎时就把准备工作做好。即使真能给人人都埋个芯片,“全民基因大改造”也实在太不现实了。那么这一点能不能克服呢?我只能说还有一个勉强算是可能的突破点,那就是病毒示踪技术。

这是个啥黑科技呢?我们知道有一些病毒,比如说之前提到的狂犬病毒还有疱疹病毒什么的,它们比较不走寻常路,好端端的血管不走,非要在神经纤维里面走。这种特性就被科学家拿来利用了,他们对这些病毒做了各种基因改造,让它们可以按着科学家的心意在神经元当中游走。同时也可以让这些病毒在经过的神经元中留下一些信息,比如说给神经元染个色、发个荧光什么的。如果把这些病毒利用起来,或许也可以在它们经过的神经元中留下那些光敏感蛋白,为之后的光遗传操作提供便利。不过,这种技术还有很多局限性,要想达到真正精确的控制还是非常困难的。

总之,如果邪恶集团的研究团队能够靠一己之力完成人类脑图谱计划,并且将分辨率提高到单个突触级别,之后又可以设计出极为精巧的病毒,可以准确无误地抵达目标神经元并且按计划发挥功能,同时还可以神不知鬼不觉地给每个人植入电子装置,之后再大规模广播激活装置的指令信号……那么,呃,也许通过控制大脑征服世界的终极计划就能实现了吧……(编辑:窗敲雨,审稿:影歌)

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参考资料:

  1. en.wikipedia: Frontal lobe
  2. Whalen PJ, Phelps EA. The Human Amygdala. 2009. Guilford: New York
  3. 宋•苏轼《留侯论》
  4. Mark F Bear, Barry W. Connors, Michael A. Paradiso. 神经科学——探索脑(第二版)。王建军译。2004。高等教育出版社
  5. Tufail, Y., Matyushov, A., Baldwin, N., Tauchmann, M. L., Georges, J., Yoshihiro, A., … & Tyler, W. J. (2010). Transcranial pulsed ultrasound stimulates intact brain circuits. Neuron, 66(5), 681-694.
  6. http://www.nimh.nih.gov/health/topics/brain-stimulation-therapies/brain-stimulation-therapies.shtml
  7. Xu, X. (2013). Modular genetic control of innate behaviors. Bioessays, 35(5), 421-424.
  8. http://www.guokr.com/article/8223/
  9. FDA:Treating Migraines: More Ways to Fight the Pain
  10. Rossini, P. M., & Rossi, S. (2007). Transcranial magnetic stimulation Diagnostic, therapeutic, and research potential. Neurology, 68(7), 484-488. 

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