我們能為人類創造新感官嗎？

身為人類，我們所能接受到的光線少於 10 兆分之一。「我們能體驗到的真實情況」，腦神經科學家大衛．伊葛門說：「被我們的身體限制。」 他想改變這個事實。他對人腦處理的研究讓他找到新的介面 － 像是帶有感知能力的背心 － 讓我們從身邊的世界接收到之前感受不到的資訊。

我們由極小的物質所構成，

我們生活在一個巨大的宇宙中，

然後實際情況是，
我們並不是真正了解這個世界

無論是大型或微型的世界，

這是因為我們的大腦

還沒有發達到理解
這個世界有多大。

相反的，
我們被局限在這個狹小的

感知範圍中。

但是奇怪的是，
即使像我們撥電話回家這樣的事，

這其中大部分的動作
我們都沒有看清是怎麼一回事。

看看我們所處世界的色彩。

它是由物體反射的光波，電磁波。

射線直接擊中位於我們眼球後部
的一個專門接收部位。

但是我們看不到所有的波。

事實上，我們看到的

不到 10 兆分之一。

所以，你們現在正被無數的
無線電波、微波、

X 光、伽馬射線穿過身體

卻渾然不知。

因為人類沒有適當的生物感覺器官

來感知這些波。

此時，數以萬計的通話訊號

正從你身邊通過，

你完全看不見這些波。

這並不是因為這些波本身不可見。

蛇可以看到某些紅外線，

蜜蜂可以看到紫外線，

我們可以在汽車儀表板內安裝裝置，

來接收無線電波的信號，

醫院裡使用相關設備來接收 X 光。

我們無法以五官去感受這些波，

至少在目前階段無法做到，

因為你的身體
沒有適當的裝備來接收它們。

這意味著我們對於真實世界的感知力

受限於我們本身的生物構造，

這有違常理，

若我們的眼睛、耳朵、指尖

只能感知到我們周圍客觀存在的資訊。

相反地，我們的大腦
只在這其中揀取了很小一部分。

在整個動物王國，

不同的動物會感知不一樣的實況。

在蝨子黑暗無聲的世界裡，

溫度和丁酸是重要信號；

在黑魔鬼刀魚的世界裡，

電磁場 構建了
其色彩斑斕的感官世界；

而對於靠迴聲定位的蝙蝠，

空氣壓縮波 構建了它們的世界。

這就是牠們生態系統構造特點
讓他們獲取片斷的信息，

在科學領域有一個詞

叫做「客觀世界」(umwelt），

這是一個德語詞彙，
意指周圍的環境。

或許，每一種動物都假設

牠的「周圍環境」
就是牠的整個客觀存在的世界，

因為動物一般都不會無端端地想

在我們感知範圍外，
還有其他的東西存在。

相反的，我們只接受

實際環境呈現給我們的訊息。

讓我們提高這方面的意識。

想像你是一隻警犬。

你的整個世界是聞氣味。

你有一個長長的鼻腔，
裡面密布 2 億個嗅覺接收器。

你濕潤的鼻子
用以接收和捕捉氣味，

你的鼻孔甚至有縫隙
讓你可以大口吸氣。

與你而言，一切東西都是氣味。

某一天，你停下腳步，突然想到

你望著你的主人，在想：

人類擁有一個可憐又沒特點的鼻子
那會是個什麼情況啊？

（笑聲）

如果你微弱地嗅著空氣，
會是怎麼樣？

你怎能不知道
100 碼以外有隻貓，

或 6 小時前你的鄰居在這呆過？

（笑聲）

因為我們是人，

從來沒有感知過這樣的嗅覺世界，

所以我們也不覺得遺憾，

因為我們堅守地生活在自己的環境。

但問題是，
我們是否必須困在此環境中？

身為一個神經學家，
我對運用某種科技很感興趣，

可以用它來拓展我們的環境，

以及如何改變人類的感知和經歷。

我們都知道生物學
和科技可以結合在一起，

因為已經有成千上萬的人
透過人工耳

人工視覺在生活。

方法是，
拿著一個麥克風，把信號數位化，

將一個電極帶植入內耳。

在視網膜植入一個攝像頭

把信號數位化，然後插入一個電極柵

直接傳導進入視神經。

就在 15 年前，

很多科學家認為這些技術不可行。

為什麼呢？因為這些高科技
只是矽谷的方法，

它們和生物學的各個器官不完全相同。

但事實上這是可行的；

只要大腦知道
怎麼運用這些信號就可以了。

但是我們怎麼讀懂它們的語言呢？

這裡有個秘密：

大腦本身其實根本就
看不見也聽不懂任何東西。

大腦如同被你的腦殼
封閉在一個無光無聲的世界。

大腦所看到的是電化學訊號

這些訊號來自不同的資料傳輸源。

這就是大腦要處理的東西，別無其它。

令人驚訝的是，

大腦真的很善於獲取這些訊號，

萃取其模式，
以及它們所代表的含意。

將內心世界的元素
組合在一起，

構建了你的主觀世界。

但是這個關鍵在於：

你的大腦並不知道，也不在乎

這些訊號從何而來。

資訊進來了，大腦就做對應的處理，

就如同一台高效運轉的機器。

這本質上就是一台
一般用途為目標的計算設備，

接收每一個訊息，

然後分析做出相對應的回應，

然後，釋放出自然的天性

修補來自不同的輸入通道。

我將之命名為「PH 演化模式」，

我不想太著重於技術層面，

PH 代表「馬鈴薯頭」
(Potato Head)，

我採用這個名字是為了強調，
所有的感知受體

像是我們所知所愛的
眼睛、耳朵、手指，

這些僅僅是周邊隨插即用的設備：

插上它們，即可使用。

大腦會根據進來的資訊
決定下一步做什麼。

當你綜覽動物的世界，

你會看到許多這樣的周邊設備。

蛇有感受熱能的小洞
用來探測紅外線

魔鬼刀魚有視網膜電圖，

北美星鼻鼹鼠

擁有 22 個指頭

牠感受並建構三度空間立體世界，

許多鳥類擁有磁感應
所以牠們能夠

透過地球的磁場確定方向。

這意味著
大自然不需持續

重新設計大腦。

相反地，大腦運作基本原理的建立，

大自然只需要設計新的周邊設備。

好。這意味著：

它所呈現的結果

是關於我們所討論的生物學

沒有牽涉到特別的東西或原理。

這只是我們

從複雜的進化過程繼承來的。

但這不是我們要去堅持的，

最好的證明原理

來自所謂的感官替代。

透過獨特的感官通道，

提供訊息給大腦，

大腦就做相對應的處理。

或許聽起來頗具推測性，

但這是第一篇相關論證的文章，
發表於 1969 年的自然雜誌。

一位叫做
保羅·巴赫·瑞塔的科學家

把盲人置於改裝過的牙科椅，

他裝設一台錄影設備，

在攝影機前放某個東西，

你可以感覺到那東西

從背後插入一個電磁開關電網。

所以如果你在攝影機前擺動咖啡杯，

你的背部可以感受到它，

令人訝異的是，
盲人相當擅長於

判定攝影機前的東西

只透過背部的一小部分
就感受它。

現在，有許多這種現代化的概念。

聲波眼鏡在你眼前錄影

再將影像轉變為聲景，

就像事物環繞，
走近，走遠，

聽起來就像「吱吱，吱吱，吱吱。」

聽起來刺耳，

但幾週之後，
盲人就很擅長

依據他所聽到的

來理解他面前的事物。

而且不必透過耳朵：

這個系統使用前額上的電網格，

不管前面拍攝到什麼影像，
你的前額可以感應到。

為什麼用前額？
因為你很少使用前額做其他事。

最為現代的儀器稱為
「腦端口」(brainport)，

這是一個小的電網格
安裝在舌頭上，

將影像轉變成小的電觸覺訊號，

盲人很擅長使用這個設備
能將球投進籃子，

或是可以在複雜的
障礙賽跑訓練場行走。

他們透過舌頭看見東西。

這聽起來相當瘋狂，對吧？

但是記住，所有看見的東西

是流過大腦的電化學訊號。

你的大腦不知道訊號來自何處。

大腦只做相對應的處理。

我在實驗室為聾人
做感官替代的研究，

這是我和一位研究生

史考特.諾維奇所做的專案，

他的論文在這方面有領先的成果。

以下是我們想要做的：

我們要讓來自外界的聲音
以某種方式進行轉變

讓聾人可以聽懂他人說的話。

為提供普遍性高的可擕式設備
我們想要這麼做，

要確定這些功能可以在
手機和平板電腦上執行，

我們也想把它做成
穿戴式電子裝置，

一件可以穿在裡面的裝置。

就是這個概念。

如我所說的，
平板電腦接收到我的聲音，

然後對映對到有振動馬達的背心，

就如你手機的馬達。

當我講話時，

聲音被轉換為背心上的震動模式

這不只一種概念：

平板傳送藍牙訊號
而且我正穿著這件背心。

當我講話時 -- （掌聲）--

聲音被轉變成震動的動能模式。

我感覺到周圍的有聲世界。

我們正和聾人做這樣的測試，

結果在很短的時間之後，

聾人開始感覺，開始理解

背心的語言。

這是強納生，37 歲，
擁有碩士學位。

他天生全聾，

那表示有一部分的環境他無法感受到，

所以我們讓強納生穿上背心
訓練 4 天，每天 2 小時。

這是第 5 天.

史考特·諾維奇：你。

大衛.伊葛門：史考特說一個字，
強納生透過背心感受到了，

他把它寫在板子上。

史考特：那裡。那裡。

大衛：強納生能夠將
複雜的震動模式

翻譯成能理解的語言。

史考特：摸。摸。

大衛：他沒做這個 --

(掌聲）--

強納生不是有意識去做這個，
因為模式太過複雜，

但他的大腦正在開啟這個模式

以理解這些資料的意義，

我的期望是，
穿上這件背心三個月之後，

他能直接感受聽覺的經驗

與盲人點字相同的經驗，

沒有任何意識干預下，
也可以馬上理解符號的意義。

這項技術有改變遊戲規則的潛力，

因為幫助聾人的另一個唯一的方法是
植入人工電子耳，

人工電子耳是一種侵入性手術。

而且我說的這項技術
比人工電子耳便宜 40 倍，

這技術打入全球市場，
最為貧窮國家的人民也可行。

我們受到感官替代成果的鼓舞，

我們一直在思考許多
有關感官附加的技術。

我們如何使用這樣的技術
去增加一種全新的感受，

去發展人類的環境？

例如，我到們能否
從網路獲得即時資料

再將資料提供給大腦？

他們能夠直接產生感知經驗嗎？

這是我們實驗室正在做的一個實驗。

一個受試者正在感受
網路的即時串流資料

有 5 秒的時間。

然後，出現二個按鈕，
他必需做選擇。

他不知道發生什麼事。

他做了選擇，
一秒之後，他得到反饋。

是這樣的：

受試者不知道所有模式的意義，

我們要得知，他是否知道
要對按按鈕做較好的選擇。

他不知道我們輸入的是

股市的即時資料，

他做買入或賣出股票的決策。

（笑聲）

反饋會告訴他是否做對了。

我們看到的是，
我們能否拓展人類的環境

以便他在幾週之後能夠

有一個全球經濟活動的感知經驗。

我們稍後會向各位報告
這個實驗的進展狀況。

（笑聲）

以下是我們做的另一個實驗：

在今早的演講中，
我們一直自動蒐集推特

TED2015 的索引標籤。

我們也在做自動情感分析，

意即，人們正在用正面、
負面，還是中性的語詞？

當在進行這個實驗時，

我已感受到，

我已被連接到上千人

所聚集的即時情感，

那是一種全新的人類經驗，
因為現在我知道

每個人的情況如何，
以及你們是多麼喜歡這演講。

（笑聲）（掌聲）

這比人類一般正常的體驗還多。

我們也在拓展飛行員的環境。

在這個例子中，
背心分流出 9 種不同

來自直昇機的測量方式，

傾斜、偏航、翻滾、定位、前進，

提高飛行員的駕駛能力。

這很像是把皮膚延伸到很遠的地方。

這只是個開端。

我們想像的是
一台充滿儀表的現代化駕駛艙

不需要去讀取儀表板數據
而是直接去感受到它。

我們生活在一個資訊化的世界，

存取大數據 和 感受數據

是不同的。

所以我想
在拓展人類的眼界方面

有無限的可能性。

想想一個太空人能夠感受到

整個國際太空站的生命力，

或是，你可以感受到
你覺察不出的自己的健康狀況，

像是你的血糖和微生物狀況

或是擁有 360 度視角
或能看見紅外線或紫外線。

所以關鍵點在於，
當我們踏入未來，

我們漸漸地
能夠選擇我們的周圍設備。

不需要再等待
大自然的時間表

賦與我們感知的禮物，

然而，就像是好父母一樣，
她已經給了我們所需的工具

走出來定義我們自己的方向。

問題是，

你想如何走出來
感受你的世界？

謝謝。

（掌聲）

克里斯.安德森：你能感受到嗎？
大衛.伊葛門：可以。

事實上，這是我第一次
透過背心感受掌聲。

很棒，就像在按摩。（笑聲）

克里斯.安德森：
推特網友太瘋狂了。

那個股票市場的實驗。

這個實驗
可能是資金募集的永久保證，

對嗎，如果能成功的話？

大衛.伊葛門：對的，我不再
向國家衛生研究所寫申請表。

克里斯.安德森：我提出一些質疑，

我的意思是，但到目前為止
是不是大部分的實驗證明

感官代替是可行的，

但感官附加卻不一定可行？

我的意思是，
盲人可以透過舌頭看東西

是不是因為視覺皮質層還在
那裡準備運作，

而那就是其中必要的一部分？

大衛.伊葛門：好問題。
事實上我們也不知道

大腦能接收何種資料
這個理論的局限是什麼。

一般情況，
大腦非常靈活

當一個人變成盲人之後，
用來傳達視覺皮質層訊息的任務

被觸覺、聽覺、字彙所取代。

這告訴我們皮質層
像是一種單一功能的小東西。

它只能按照特定的計算方式運作。

例如布拉耶點字

聾人透過手指取得訊息。

我不認為有任何理由
在我們所知的條件下

存在任何理論上的限制。

克里斯.安德森：如果這理論可行，
各類應用將蜂擁而至。

可以運用這技術的地方太多了。

你準備好了嗎？最讓你興奮的是什麼？
有進展的方向嗎？

大衛.伊葛門：我想有許多應用

除了我在開始時所提到的感知替代

關於太空站的太空人，
他們花很多時間

監測訊息；有了這個技術，
他們能夠理解進展，

因為這有利於取得多面向的資料。

關鍵是：我們的視覺系統擅長
偵測塊狀和邊緣，

但不擅長觀察
世界所呈現的樣子

一個呈現非常大量資料的世界。

用我們的注意力系統
匍匐前進。

這是感知事物的一個方式，

就像當你站立時
你知道你身體的狀態一樣。

我認為重型機械，安全性

感覺工廠設備的狀態，
那即將實現。

克里斯.安德森：大衛.伊葛門，
這是一個令人振奮的演講。非常感謝。

大衛.伊葛門：謝謝你，克里斯
（掌聲）