摘自《身体建造者：工程化人体科学内幕》，作者：亚当·皮奥尔。版权所有 © 2017 亚当·皮奥尔。经出版商哈珀柯林斯出版社许可。保留所有权利。
这是一个寒冷的二月下午，我正坐在纽约州奥尔巴尼市中心一家医院的病房里，一群身穿白色外套的技术人员正忙着照料来自斯克内克塔迪的一位 40 岁单身母亲凯西的病床。他们正准备突破计算机辅助“读心术”的界限。他们正尝试解码“想象中的言语”。
我是在一位名叫格温·沙尔克的、健谈的奥地利裔神经科学家带领下来到这里的，他承诺要向我展示，自从几十年前大卫·休伯尔和托斯滕·维塞尔通过监听并解码猫视觉皮层中神经元放电模式而创造历史以来，他和其它神经密码破译者已经走了多远。
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凯西患有癫痫病，她计划接受脑部手术，试图切除大脑中导致癫痫发作的部分。三天前，医生切开了凯西的头骨顶部，并将 117 个微小的电极直接放置在她裸露的大脑皮层右侧表面，以便他们可以监测她的大脑活动并绘制目标区域的地图。在等待期间，她自愿参与沙尔克的研究。
现在，在我的椅子旁边，凯西被支撑在一张电动病床上。凯西的头顶包裹着僵硬的、类似石膏的绷带和手术胶带。一团厚厚的网状电线从她头骨顶部的开口处伸出。它耷拉在她的病床后面，一直垂到地上，然后蜿蜒到一辆装有价值 25 万美元的盒子、放大器、分线器和计算机的手推车上。
一位服务员发出信号，凯西将注意力集中在放在她面前桌子上的显示器上，随着一系列单词以女性单调的声音从附近的一对扬声器中发出。
“勺子…”
“蟒蛇…”
“战场…”
每个单词之后，凯西的显示器上都会闪烁一个彩色的加号——这是凯西在脑海中默默重复每个单词的提示。凯西的脸上毫无表情。但是，当她想象每个单词时，位于她皮层顶部的 117 个电极会记录从她大脑中称为颞叶的区域内数亿个神经元发出的独特组合的电活动。这些模式通过电线传输，进入一个放大它们的盒子，然后进入计算机，在那里它们以堆叠的水平线的峰值和谷值表示，这些水平线在技术人员面前的屏幕上滚动。在如此浓密且难以穿透的波浪线团中，就像用刷子拉紧的一把头发，埋藏着一种逻辑模式，一种如果了解大脑的神秘语言就可以读取的代码。
稍后，沙尔克在纽约州卫生部公共卫生实验室沃兹沃思中心及其在加州大学伯克利分校的合作者将仔细研究这些数据。凯西的每个电极大约每秒记录大约 100 万个神经元的状态，从而产生令人眼花缭乱的数字、组合和可能的含义。
然而，沙尔克坚持认为他和他的团队可以解决这个难题，并利用现代计算能力，从这些数据中提取出凯西想象出的单词。
这是沙尔克在过去十年多里一直在努力的事情。作为最初由陆军研究办公室资助的一个项目的一部分，沙尔克和其他人发现证据表明，当我们“想象”说话时，听觉皮层可能会作为错误纠正的参考，会接收到我们说的每个单词应该听起来的样子。即使我们只是想象说一个单词，也是如此。
自从那项发现以来，沙尔克和他的合作者已经证明，他们有时可以区分想象中的元音和辅音，概率约为 45%。随机概率是 25%。沙尔克并没有试图将这些数字提高到接近 100%，而是专注于展示他可以区分嵌入在单词中的元音和辅音。然后是单独的音素。而这还不是全部。
从凯西的床边，我跟着沙尔克来到他的办公室。在一个大屏幕上，沙尔克调出大量的脑信号、波浪线和各种图表。然后他打开了一些扬声器。沙尔克解释说，在过去的几个月里，他把扬声器带进医院病房，并为像凯西这样的十几位脑部手术患者播放了同一段平克·弗洛伊德乐队的歌曲。然后，沙尔克将他们记录的大脑活动文件交给加州大学伯克利分校的罗伯特·奈特实验室进行处理，看看他们是否可以解码它。
沙尔克按下一个按钮。一个低音开始像人类心脏剧烈跳动一样急促地从附近的扬声器中发出砰砰声。它有点低沉，好像从水下听到的一样，但它显然是低音。一首哀婉的吉他曲通过一个效果踏板回响，它的音符随着每个新乐句而加速。我立刻认出了这首歌——这是平克·弗洛伊德乐队的《墙》中的《墙上的另一块砖》中令人着迷和难以忘怀的音调。除了略微模糊之外，这首歌与我高中时听的歌曲相同。但是这个版本来自脑电波，而不是音乐。
“它完美吗？”沙尔克问道。“不。但是我们不仅知道他正在听音乐，而且你知道这首歌。这曾经是科幻小说，但现在不再是了。”
这一壮举之所以成为可能，是因为发现听觉皮层中不同的神经元群对特定音调和振幅的反应更为强烈。通过播放正确的音调来触及听觉皮层中单个神经元的最佳位置，它会强烈放电。远离神经元首选的音调，神经元的放电率会减慢。通过训练模式识别算法，沙尔克和他的合作者已经教会计算机将听觉皮层中的神经放电模式“翻译”回声音。
沙尔克和他伯克利的合作者现在正试图仅通过查看大脑数据来辨别患者是在想象背诵葛底斯堡演说、肯尼迪的就职演说，还是童谣《矮胖子》，并尝试使用相同的技术人工再现它。他们最终希望用它来解码像凯西这样的志愿者的想象中的言语，并最终解码那些完全被禁锢并丧失说话能力的患者的言语。