內容簡介
《腦機穿越》講述了“人機融合”的未來，即“腦機接口時代”即將到來！在未來科技的驅動下，科幻大片的場景已逐漸走入現實。人類通過思維控制人造工具，如今聽起來無法想像的事情，在未來會成為常態。從海洋深處到超新星禁區，甚至到我們體內細胞空間的微小裂縫，人類的觸及範圍最終將追上我們探索未知領域的野心。《腦機穿越》也是“腦機接口”的簡要發展史。作者尼科萊利從腦機接口對傳統神經科學的顛覆，到早期的“信息輸出”，即機器如何讀取大腦信息；再到現在科學家苦心鑽研的“信息輸入”問題，即反饋信號如何作用於大腦……為我們描繪了一幅人類未來新圖景
作者簡介
世界頂級科研機構巴西埃德蒙與莉莉·薩夫拉國際納塔爾神經科學研究所聯合創始人，美國杜克大學神經工程研究中心創始人，現任杜克大學醫學院神經生物學教授。
法國科學院院士、巴西科學院院士，常在《自然》 《科學》等國際一流學術期刊上發表論文。2004年被美國科普雜誌《科學美國人》評為全球最具影響力的20位科學家之一，其研究被《麻省理工科技評論》評為10大最具突破性的科技創新之一。
2014年巴西世界盃“機械戰甲”發明者。
圖書目錄
推薦序 跨越盧比孔河
段永朝 財訊傳媒集團首席戰略官
中文版序 用意念掌控生活
引言 美妙的大腦交響樂
我看到人類的祖先，第一次仰望無邊無際的天空，充滿了敬畏與恐懼。他們的大腦電波涌動，搜尋著我們今天還在苦苦思索的問題的答案。我意識到，這些膽怯而好奇地看著天空的原始人類，開始了漫長而宏偉的接力賽。從那以後，世世代代的人類都在尋找有關存在、意識以及周圍一切的意義的本質解釋。
從宇宙大爆炸到人腦的形成
第一部分 傳統神經科學的顛覆
01 何為思維:數百億神經元如何相互作用
“孩子，我們不會記錄單一的神經元，原因和你幾天前參加的政治集會一樣。如果參加抗議活動的不是100 萬人，而是只有1 個人，那它將是一場災難。對於大腦來說也是如此。大腦不會注意單個神經元的電活動。要決定下一步該怎么做，需要很多細胞一起歌唱。”
百萬人的吶喊
大腦“相對論”
大腦如何決策
大腦如何應對風險
“觀點”從何而來
02 思維“捕手”:誰是腦機接口的精神領袖
戈爾季的神經網路觀點在1906 年遭到了許多神經學家的嘲笑。但事實證明，這一觀點激勵了一代又一代的分布論者堅持自己的信念，其中包括拉什利、普法夫曼、赫布和埃里克森。
阿德里安爵士：“智慧型”存在於何處？
托馬斯·楊與三色理論
戈爾季與卡哈爾的諾獎之爭
03 模擬身體:腦機互動與腦機融合
當我們學會讓大腦直接與人造工具進行互動時，大腦會把這些工具同化為我們身體的一部分。我相信，大腦對融合工具的渴望將開啟人類進化的新篇章，它將為我們延展身體邊界，甚至以非常獨特的形式達到“永生”，比如為子孫後代保存我們的思想。
細胞結構學的興起與鼎盛
觸覺體驗與小矮人圖
瀕死體驗與幻肢現象
大腦可塑性實驗
腦機融合開啟人類進化新篇章
04 聆聽神經元交響樂:測量並解讀大腦信號
讀著美國國立衛生研究院的批准函，我很快意識到，如果查賓打算做的實驗真的成功了，那么它必然會對神經生理學領域產生巨大的影響。有史以來第一次，人類有了通向最神秘莫測的大腦研究的科學線路圖。在大腦中，分散在各處的神經元群所產生的電風暴匯聚成了思維之流。
第一條腦電圖記錄
微電極的協助
微電極的局限性
研究從單一神經元轉向神經元群
多電極記錄的“呼喚”
第二部分 信息輸出：機器如何讀取大腦信息
05 老鼠如何逃脫貓爪 :感知外部世界
為了證明我們的觀點，我們決定向1982 年的驚悚片《火狐》學習。在電影中，演員克林特·伊斯特伍德利用一個頭盔，設法從蘇聯偷到了一架秘密飛機。那個頭盔能讓他用俄語思考，而且不用動手就能駕駛飛機。或許我們也可以將大腦與一台機器連在一起，讓機器服從大腦自發的動作意願。
愛莎鬍鬚的秘密
首要鬍鬚的奧秘
多鬍鬚的應答
感覺重組
清醒狀態下的“標定實驗”
06 解放奧羅拉的大腦 :意念控制
奧羅拉可以僅憑意念來玩電子遊戲了，而不再需要使用自己的手臂。然而，更令人吃驚的事情正在發生：當奧羅拉的神經元直接控制機械手臂的運動時，她的大腦將機器同化到了她的神經元身體意向中——好像機械手臂是她自己身體的延伸。
奧羅拉，第一位人類受訓者
腦機接口的構想
用意念喝水
用意念操控機械臂
馬內實驗破解人類大腦
07 只靠思想來完成的“豐功偉績”:自我控制
只要奧羅拉繼續讓游標穿過目標，她便能得到一口果汁獎勵，無論她的肌肉保持靜止還是進行收縮。不過，當她發現不用動手臂也能得到自己渴望的獎勵時，她就主動克制了自己的身體運動，只靠
思想來完成她的“豐功偉績”。
生物反饋研究
嚴重殘障病人的福音
需要多少神經元才可靠？
08 第三類皮質神經元伊多亞的偉大跨越:釋放身體與大腦的無限可能
我們所有人，包括伊多亞，都靜靜地呆立著，充滿敬畏地欣賞著螢幕上遠在日本的機器人的腳步。機器人的每一步都是由幾百毫秒前生命的原始電呼吸精心打造出來的。這些電呼吸就像神聖的天賦，它們來自一個歡快的靈長類大腦，而現在這個大腦得到了解放。
侵入性療法與非侵入性療法
獼猴兩足行走訓練
第一個由靈長類大腦控制的人形機器人
“月球行走實驗”
09 在地球客廳中感受火星紅色沙丘上的行走 :征服宇宙
我在想，自我是否能夠通過在另一個星球上的機械設備，感受到那個陌生星球的表面？真到了那一天，我們的後代肯定無法理解，為什麼之前生活在地球上的世世代代的人類會認為，坐在地球客廳的沙發上，想像在火星紅色沙丘上漫步、感受冰冷的沙子被踩在腳下的感覺，會是非常驚人的舉動。
人類與人造工具
身體圖式與工具同化
工具改變身體意向
大腦與行為的因果關係
工具同化的驚人影響
第三部分 信息輸入：反饋信號如何作用於大腦
10 第六感磁老鼠與未來實驗:思維塑造與腦聯網
在我們的腦對腦界面中，無論“探索鼠”鬍鬚所感知的孔是寬還是窄，“解碼鼠”只能依靠自己大腦中與“探索鼠”觸覺體驗相關的部分電生理轉換，來判斷自己的鬍鬚永遠觸及不到的孔的直徑。每當“解碼鼠”判斷正確，並因為良好的表現而獲得獎勵時，“探索鼠”會因為成功地將知覺體驗傳遞給了同伴而獲得額外的獎勵。
腦聯網的暢想
從“信息輸出”到“信息輸入”
飽受爭議的大腦植入物
惹惱機器人專家的小白鼠
腦電刺激套用於腦機接口
與動物直接對話
11 潛伏著的“尼斯湖水怪”:內外時空的碰撞
在某一時刻，兩種時空信號，即傳入的周圍信號與大腦內部動態狀態的相遇，會產生真正的電活動模式，這便是一個人對世界的知覺。相應地，相同的周圍感覺刺激會遇到兩個不同的內在動態狀態，產生完全不同的活動模式，因此會引發同一個被試不同的知覺體驗。
永不停歇的電的海洋
繪製老鼠的清醒 — 睡眠周期
知覺體驗
大腦中的時空碰撞
12 越過邊界:思維之波的星際穿越
在足球比賽中，球員在球場上進行互動，遵循著底層結構，直逼身體極限。防守和進球的機會出現在他們面前，他們要基於比賽模型作出最優決策。從始至終，系統都保持著相對性，並根據在時間與空間不斷變化的背景中出現的集體想法採取行動。
複雜性系統的行為預測
大腦越過“邊界”
大腦更似媒介
“相對性”概念仍飽受爭議
結語 腦機接口與人類未來
通過意念控制人造工具，人類會出現在各種遙遠的環境中。如今聽起來無法想像的事情，在未來會司空見慣。從海洋深處到超新星禁區，甚至到我們體內細胞空間的微小裂縫，人類的觸及範圍最終將追上我們探索未知領域的野心。
莉吉婭的等待
機器接管地球？
醫療前景：重新行走項目與外骨骼
社會前景：“大腦校園”與數位化永生
叢書信息
“機器人與人工智慧”書系 (共7冊), 這套叢書還有 《人工智慧時代》,《與機器人共舞》,《情感機器》,《圖靈的大教堂》,《人工智慧的未來》 等。
