通过脑增强来创造超级智能，或增强神经系统疾病患者的大脑，目前在科学文献和媒体中都是热门话题。这一进展令人瞩目，因为就在十几二十年前，脑增强的想法还只存在于科幻作品中。但随着神经科学及相关技术和医学领域的迅速发展，过去十年来许多科幻主题——例如读取大脑内容、向大脑发送信息、连接不同的大脑以及为大脑增添人工部件——正逐渐成为现实。
广义而言，脑增强主题可分为三类：第一，记录和解码脑活动的方法；第二，以各种方式刺激大脑的方法；最后，围绕这一主题的未来主义和哲学层面的思考。
那么，我们距离实现脑增强还有多远？这类方法或许有助于治疗神经系统和精神疾病，例如瘫痪、感觉、运动和认知障碍或帕金森病；也或许能创造超级智能，提升希望在表现上出类拔萃的健康人士的工作效率。
最近，超过600位作者参与撰写了近150篇研究脑增强的论文——内容涵盖脑机接口、神经刺激器、神经药理学的应用，以及围绕脑增强的伦理和哲学思考。这些议题如今或许看似不太重要，但鉴于该领域发展迅速，它们很快就会变得切实而具有现实意义。
这一研究专题的编辑——发表于《Frontiers in Systems Neuroscience》的《脑功能增强：事实、虚构与争议》——米哈伊尔·列别杰夫博士来自美国杜克大学，伊万·奥普里斯博士任职于迈阿密大学医学院，以及曼努埃尔·卡萨诺瓦博士任职于路易斯维尔大学（同样位于美国）。他们为这组全面的论文集感到自豪；这些论文提出了与脑增强实际问题直接相关的关键主题，尤其涉及公共卫生。
奥普里斯博士确实表示，研究的力量在于协作产生的协同效应：“分享彼此的研究，就像打磨一颗钻石，让它展现出新的闪光面。”卡萨诺瓦博士也表达了相同的看法：“研究成果必须传播，才能发挥相关作用。就我个人而言，交流研究发现促使我更好地理解自己的结果，并对其进行审视。分享研究也推动我以不同的写作者心态来思考，将其他研究人员乃至普通读者纳入其中。”
一篇原创研究论文《供体/受体对大鼠海马记忆的增强》由萨姆·戴德怀勒博士及其同事撰写。戴德怀勒博士来自美国北卡罗来纳州温斯顿-塞勒姆的维克森林医学院，论文介绍了供体与受体之间的记忆转移。在这项令人惊叹的实验中，研究人员要求一只供体大鼠完成需要记忆的行为任务。随后，他们解码供体大鼠海马体中的记忆内容，并通过电微刺激将其转移到另一只大鼠的海马体中。供体大鼠的神经活动经多输入多输出模型处理后传送至受体大鼠的大脑，受体大鼠成功重现了该任务行为。
作者表示，他们的研究为利用从一个大脑中提取的适当神经信息，在另一名受试者的大脑中诱发、恢复或增强与记忆相关的处理过程奠定了基础；研究结果也为将供体/受体程序拓展至由其他脑区执行的功能和其他行为指标，并最终应用于涉及人类的类似情境，提供了重要见解。
另一篇论文《经颅直流电刺激：我们尚未讨论的五个重要问题（但或许应该讨论）》，围绕贾里德·霍瓦斯博士展开。霍瓦斯博士来自澳大利亚墨尔本大学，论文探讨了经颅直流电刺激（tDCS）作为认知增强方法所涉及的若干重要问题。tDCS是通过头皮上的电极向目标脑区输送恒定的低电流。该方法最初是为帮助脑损伤或重度抑郁症等精神疾病患者而开发的。
霍瓦斯博士及其同事列举了与tDCS相关的一系列重要实验和技术问题，并指出这些问题至今根本没有得到有意义的讨论。其中包括：针对每位患者采取个体化的tDCS方案；在tDCS研究中设置适当对照的重要性，例如假刺激和盲法；运动和认知活动对tDCS效果的干扰；以及头发厚度和电极固定方式导致的电流变化。他们认为，如果tDCS领域不想沦为神经科学研究史册中的一则注脚，现在就应共同承认众所周知的不足，并以这些问题指导进一步研究和探索，同时制定更全面的方案。
在提交的149篇论文中，第三篇探讨了我们都喜爱的事物——睡眠！论文《助力认知增强的睡眠》由德国图宾根大学医学心理学与行为神经生物学研究所的苏珊娜·迪克尔曼博士撰写，评述了如何增强睡眠在注意力、语言、推理、决策、学习和记忆等认知功能方面的潜力。文章讨论了睡眠在记忆巩固和睡后获取新记忆中的作用、睡眠特有的脑振荡在这些过程中的作用，以及相关的神经递质。
迪克尔曼博士指出，可以通过嗅觉和听觉线索提示记忆再激活、用电刺激诱发睡眠特有的脑振荡，以及通过药物调节特定的神经递质系统，来增强睡眠期间的记忆处理。
最后，列别杰夫博士表示，这一研究专题在其他地方不可能实现：“正是由于Frontiers的出版模式，我们才能汇集来自多个学科顶尖专家的论文。据我所知，我们的629位作者都很享受与Frontiers合作，大家也都期待这一研究专题以三卷电子书的形式出版：第一卷专门介绍脑信号解码，第二卷介绍增强脑功能的神经刺激方法，第三卷探讨未来主义构想和伦理问题。从网页浏览量（目前超过700,000次）来看，这一研究专题在我们的开放获取读者群中引发了广泛关注，读者既包括科学界人士，也包括公众。这些论文的引用次数不断增长，因此我们希望它们能为学生、研究人员、医疗从业者以及对大脑研究感兴趣的人士带来重要的教育和科学价值。”
