發(fā)布時間：2019-07-03
古靈精怪的孫猴子轉(zhuǎn)著眼珠子，念了聲咒語，對眾仙女道“?。∽?！??！”七仙女一個個白著眼，站在桃樹下。孫猴子大鬧蟠桃會是家喻戶曉的故事，在《西游記》這一回中孫悟空通過聲控的方式凍結(jié)住七仙女，使她們動彈不得。在之后漫長的取經(jīng)道路上，定身術(shù)曾多次被孫悟空用來制服形形色色的妖怪。
在滿紙牛鬼蛇神中，小小定身術(shù)看起來不過是天方夜譚中一個不經(jīng)意的哈欠，沒什么值得深究，但它將人們對直接操控別人身體乃至靈魂的渴望暴露無遺?？上У氖?，《西游記》成書時，中國的醫(yī)學(xué)巨匠李時珍正埋頭整理藥學(xué)典籍，西方醫(yī)學(xué)界才剛開始質(zhì)疑1000年前羅馬醫(yī)生蓋倫（Galen）留下的醫(yī)學(xué)手稿，重新建立以實驗觀察為最高標準的醫(yī)學(xué)和科學(xué)體系。要直接控制別人的身體或靈魂，我們還需要等上大約半個世紀。讓我們翻開歷史的畫卷，看一看神話是如何走下神壇，蛻變?yōu)榭茖W(xué)家手中造福人類的工具。
萌芽階段：心靈的物理控制
1963年，德爾加多（JoseDelgado）在西班牙的一個斗牛場上神情自若地揮舞著紅布，一只怒不可遏的公牛發(fā)瘋了向他撞來，在距德爾加多幾英尺的位置，公牛突然停了下來，打了個轉(zhuǎn)兒跑開了。原來，德爾加多在公牛的腦中植入了刺激接收器，只需按下無線電波發(fā)射器上的開關(guān)，就能遠程啟動刺激接收器，釋放刺激信號，平息公牛的怒氣。
德爾加多是20世紀最富盛名和爭議的神經(jīng)生物學(xué)家。20世紀初，赫斯（Rudolf Hess）曾使用電刺激大腦，誘使動物或勃然大怒，或饑不擇食，或昏昏欲睡。當(dāng)時還是醫(yī)學(xué)生的德爾加多，看著這樣的工作備受鼓舞，毅然決然地投身神經(jīng)生物學(xué)的研究中。他充分發(fā)揮自己的發(fā)明家天賦，做出可以植入大腦的刺激接收器，以便實現(xiàn)遠程操控大腦。他曾在貓、獼猴、黑猩猩、長臂猿、公牛、乃至人的大腦中植入刺激接收器，并大致繪制出刺激的位置與誘發(fā)的行為一一對應(yīng)的圖譜。他將這些實驗詳細記錄在他的著作《心靈的物理控制：邁向心理文明的社會》中，并辯證地討論了腦操控術(shù)的潛在應(yīng)用。1970年，德爾加多的工作登上紐約時報的封面，他和腦操控術(shù)因此聲名鵲起。
可惜好景不長，他在哈佛大學(xué)的合作者們寫書（《暴力與腦》）倡導(dǎo)使用腦操控術(shù)像馴服公牛一樣馴服黑人，減少黑人暴亂。緊接著，杜蘭大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家希斯（Heath）露骨地報道，他通過操控同性戀男性的大腦，以期改變他們的性取向。這樣激烈的言行恰好碰上當(dāng)時科學(xué)界對于另一項臭名昭著的人腦操控術(shù)—前額白質(zhì)切除術(shù)—的聲討浪潮。腦操控術(shù)的反對者對《心靈的物理控制：邁向心理文明的社會》的原文逐一進行批斗，德爾加多成為眾矢之的。不久，不明所以的門外漢（人民群眾）也加入這場聲討，甚至有人控告德爾加多偷偷在他的大腦中植入了刺激接收器，并向德爾加多和耶魯大學(xué)索要大額賠償金。
當(dāng)這個領(lǐng)域亂成一鍋粥時，德爾加多答應(yīng)西班牙衛(wèi)生部長回國成立新的醫(yī)學(xué)院，于1974年離開美國。隨后，美國科學(xué)界在腦操控領(lǐng)域的經(jīng)費空竭，研究人員轉(zhuǎn)行去研發(fā)治療腦疾病的藥物。
過渡階段：深部腦刺激，腦操控術(shù)卷土重來
枯藤老樹昏鴉，小橋流水人家。即便在這樣風(fēng)景如畫的寧靜鄉(xiāng)村中，腦疾病的惡魔也不肯停下它折磨人類的步伐。經(jīng)?？梢钥吹?，白發(fā)蒼蒼的老人像石像一樣坐在門前曬著太陽，時而顫巍巍、慢悠悠、扶著椅背坐起，步履蹣跚四處走動。震顫、僵化、運動遲緩是腦退行性疾病帕金森癥最典型的特征。重度的帕金森癥將嚴重影響患者的正常生活，疾病后期還會導(dǎo)致認知層面的障礙。早期對帕金森癥的治療主要是藥物干預(yù)和手術(shù)切除，但這兩種方法都有不盡人意的地方：長期服用藥物（如左旋多巴）副作用大，手術(shù)切除不可避免地會損毀一部分腦組織。
在20世紀80年代，法國醫(yī)生發(fā)現(xiàn)刺激丘腦可以緩解和改善帕金森癥的震顫以及其他運動缺陷。因為丘腦位于大腦深處，所以這種方法被稱為深部腦刺激（Deep Brain Stimulation,DBS）。隨后的基礎(chǔ)和臨床研究紛紛證實DBS的有效性，將DBS用于帕金森癥的治療在1997年獲得美國食品與藥物管理局（FDA）的認可。關(guān)于DBS，不得不提的是，它真的起了療效。大部分植入DBS電極的病人的顫抖癥狀得到緩解，有些病人甚至能重新回到職業(yè)高爾夫球手等崗位上。然而，尷尬的是，關(guān)于DBS是如何起作用的，科學(xué)界至今還不清楚。
神秘又神奇的DBS，很自然誘使科學(xué)家開始設(shè)想大腦中的植入DBS電極所能做的可能不單單是終止肢體顫抖。更為重要的是，它的成功使得科學(xué)界從德爾加多失敗的陰影中走出來，雷厲風(fēng)行的科學(xué)家們開始探索腦操控術(shù)造福人類的其他可能。
騰飛階段：腦機接口，勞“心”者治“人”
莊周夢蝶，他的身體躺在床上紋絲不動，可他在大腦中勾勒出來的蝴蝶卻在花叢中翩翩起舞。莊周夢蝶，夢醒后雖然不能像蝴蝶一樣飛舞，但是他可以下床，自由伸展筋骨。有的人就沒有那么幸運。前體操運動員桑蘭早年不慎受傷，造成頸椎骨折，胸部以下高位截癱17年。不管她在夢中如何身姿婀娜，羽衣蹁躚，夢醒了她只能繼續(xù)躺著，靜侯他人打理自己的起居。在全世界，像桑蘭這樣受不同形式脊髓損傷的人數(shù)以百萬計。另外，中風(fēng)以及其他疾病也可以導(dǎo)致癱瘓。腦操控術(shù)能否像解救帕金森病人一樣，將那些被囚禁在自己身體里的人解救出來，使他們“夢想成真”呢？
在草率作答之前，我們需要分析一下癱瘓到底意味著什么。癱瘓,形象地說就是心有余而力不足。當(dāng)一個正常人想吃桌上的蘋果時，他的“心”，更確切地說，他的大腦中就會產(chǎn)生伸手拿蘋果的意圖。這個意圖隨后傳到脊髓，脊髓的運動神經(jīng)元相應(yīng)地喚醒他胳膊上枕戈待旦的肌肉，肌肉們相互配合，于是他的手就伸向了蘋果。對于癱瘓病人來說，他想伸手拿蘋果時，他腦中的神經(jīng)元依然毫不懈怠地抒發(fā)著自己的意圖?？墒牵哪X？脊髓？肌肉這條擊鼓傳花式的鏈條脫節(jié)了。盡管他腦中的神經(jīng)元在他的兩耳之間急得直跺腳，他胳膊上的肌肉卻收不到來自上級的運動口令，除了摩拳擦掌什么也做不了。如果我們能竊取病人腦中有關(guān)運動意圖的信號，搭建一條從腦到肌肉或者機械手的綠色通道，那么這些病人就能“心”想“事”成。
腦機接口（BMI）就是這樣的綠色通道，讓癱瘓病人通過勞“心”操控自己的肢體或機械手（“人”）。它從原理上是可行的，但它的實現(xiàn)需要解決以下三個環(huán)環(huán)相扣的難題。第一個難題是“怎么偷”，科學(xué)家需要采用合適的方式偷聽大腦的信號，盡量做到集思廣益，不偏聽偏信。第二個難題是“怎么破”，偷聽到的大腦信號到底代表什么，科學(xué)家需要尋找破解大腦信號的解碼方式。第三個難題是“怎么用”，破解大腦信號之后，科學(xué)家還需要將它包含的指令“翻譯”成手部肌肉或者機械手臂的語言，使它們能執(zhí)行相應(yīng)的動作。
經(jīng)過30多年的探索和完善，科學(xué)家已經(jīng)取得到了很大的進展。2012年，一位癱瘓14年的中風(fēng)女人使用意識控制機械手臂將一瓶水喂到自己嘴中。同年，來自另一個研究小組也成功實現(xiàn)癱瘓病人腦控機械手臂給自己喂水。值得一提的是，這個研究小組的機械手臂是目前世界上最為精細的機械手，能完成翹大拇指等復(fù)雜動作。此外，它的重量和正常人的手臂差不多，將來或許可以直接安裝在截肢病人的身體上。
從完全癱瘓到腦控機械手臂，這是BMI領(lǐng)域一個里程碑式的進展。通過BMI使得癱瘓患者像正常人一樣活動，乃至最終完成科幻電影中鋼鐵俠那樣上天入地的動作，科學(xué)家還需要克服相當(dāng)多的技術(shù)和倫理障礙。雖然科技的進步促進BMI蓬勃發(fā)展，但是BMI要走出實驗室，飛入尋常百姓家，科學(xué)家們依然任重道遠。
（核稿：顧勇）
參考文獻
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