第七章 脑电波史

“当你的思想专注于某一领域的时候,相关的各种资源就会被你吸引而来。这句话就是传说中的吸引定律。”司空炬放下手里的百威啤酒,“我正需要一个生物计算机工程的顶级高手,你就出现了。”

“我可还没答应跟着你干,”陈亦然用手轻敲着桌面,“因为不知道有多少成算。”

“你最终会答应的。不过,还是先谈谈你对我这个想法的评估吧。”

“先打击你一下。把人的颅腔打开,在大脑上置入电极,再通过神经元采集脑电波信号,并非是你独有的天才想法。”陈亦然那种见惯不惊的模样,带着公子哥儿气的慵懒,许多年前就一直让司空炬自惭形秽。现在虽然两个人的境遇颠倒,但心理上的优劣却并没有易势,“在人脑袋上开创口,有相当大的风险,脑电波试验,还涉及医学伦理问题。你的想法,不仅有人搞过,而且已经被淘汰了。”

“你是说,我的想法已经被实践证明毫无价值?”司空炬有些不甘心。

“也不能这么说。实际上,目前BCI的研制已经有了很大进展,而且几乎都是无创系统。”陈亦然所说的BCI,指的是脑机接口技术,是Brain-Computer Interface的英文首字母简称,能让大脑直接跟计算机交换信息,“老同学,看来你那点医学基础都忘光了,我得从脑电学最基础的知识给你补起。”

卤水点豆腐,一物降一物。平时桀骜不驯的司空炬,在陈亦然面前却显得很是大度,甚至有几分窝囊。接下来,几乎是陈亦然关于脑电波史的专场演说。

对脑电的研究,要追溯到两千多年以前。那时古人就发现有些动物身上带电,最有代表性的当然是海里的电鳗。但对动物电的研究,几千年的时间却一直处于停滞状态,因为当时还缺乏对电这一物理现象的基本研究,电子、电荷、电压、电流和电阻等概念还都没有出现。人们只知道电鳗跟天上的雷电有相同的能力——都能产生一种让人又麻又痛的感觉。

直到18世纪末,意大利人伽伐尼一次偶然的发现才打开了局面。伽伐尼在做实验时,手术刀不慎碰到青蛙的腿,看到被剥皮的蛙腿抽动了一下。是不是蛙腿被手术刀推着而动呢?经过多次重复的实验,答案都是否定的。伽伐尼推测,这种推动可能是因为青蛙的肌肉和外周神经都带有电荷。这个时代,因为有了云中取电的富兰克林等先驱者,人们对电已经有了新的认识。

伽伐尼家族可能基因里有科学研究的遗传,或许说这个家族跟脑电学有缘。伽伐尼的侄子进一步推测,人的大脑可能也会产生电流。于是他做了件比较大胆的事:犯人刚刚被处决,他就把电极放上去进行测试。

“这种事我可不会做,”陈亦然说,“给再多的钱我也不干。”

“但是,他能够成为人类历史上第一个测到脑电的人,这是多少钱也买不来的荣誉。”司空炬说。

“但是,他没有测到。”陈亦然立马打断了司空炬,“当然不怪他,毕竟脑电流太微弱了,是以百万分之一伏特级为计量单位的。”

又过了50年,随着电生理仪器的改进,一个叫卡顿的医学院助教才在兔脑上测到了脑电流。

到了1924年,德国精神病科医生伯格以他儿子为试验品,获得了第一张脑电图。脑电学作为一门学科,应该是从这个时候才开始算起的。

“然后,就开始走上了康庄大道,直到我提出了新的问题?”司空炬插话道。

“不,又是几十年没有大的进展。原因是,对脑电波的辨析处理难度相当高。比如说刺激试验者的皮肤,可引起脑电波偏离,这就是传说中的脑诱发电位。而且,我们的生活空间里充满了各种各样的电波,要从形形色色的电波中把这种从大脑发射出的电波辨认出来,非常困难,就像……”陈亦然环视四周,“就像这个酒馆里,这么吵,我们俩却把头凑在一起,讲着绵绵情话,而旁边一桌的人想听清楚一样。”

“谁跟你讲情话?”司空炬笑道,“我们又不是基友。”

“就是悄悄话嘛,我不过是打个比方。”陈亦然不愿意在无关紧要之处纠缠,“脑电技术得到发展,跟电脑的广泛运用是分不开的。科学家发明了很多种方法来对采集到的脑电波进行分析,比如说消除心电法、面积法、平均电压法、组织法等。但是,不管用什么方法,都涉及海量计算,而这是人力不可能完成的。在电脑得到广泛运用之前,要进行这样的计算是不可想象的。电脑技术的提高,让不可能变成了可能,所以说,计算机才是这一阶段脑电技术发展的真正主角。”

“也正因为电脑登上这一领域的历史舞台,BCI技术才有了发展的先决条件。”陈亦然差点被自己的侃侃而谈打动了。他想,如果科普演讲能够成为一种职业的话,自己在这一行的影响力一定会超过21世纪头20年最著名的科普作家方舟子,也绝不可能失业,更不至于要在以前还不太打得上眼的老同学面前故作深沉,遵循“说大人则藐之”的古训,看似神情潇洒毫不在意,实则战战兢兢如履薄冰,以求谋一个饭碗。