發布時間：2019-07-03
古靈精怪的孫猴子轉著眼珠子，念了聲咒語，對眾仙女道“住！住！住！”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住七仙女，使她們動彈不得。在之后漫長的取經道路上，定身術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，小小定身術看起來不過是天方夜譚中一個不經意的哈欠，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。可惜的是，《西游記》成書時，中國的醫學巨匠李時珍正埋頭整理藥學典籍，西方醫學界才剛開始質疑1000年前羅馬醫生蓋倫（Galen）留下的醫學手稿，重新建立以實驗觀察為最高標準的醫學和科學體系。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，蛻變為科學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射器上的開關，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生物學家。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。當時還是醫學生的德爾加多，看著這樣的工作備受鼓舞，毅然決然地投身神經生物學的研究中。他充分發揮自己的發明家天賦，做出可以植入大腦的刺激接收器，以便實現遠程操控大腦。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的行為一一對應的圖譜。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的潛在應用。1970年，德爾加多的工作登上紐約時報的封面，他和腦操控術因此聲名鵲起。
可惜好景不長，他在哈佛大學的合作者們寫書（《暴力與腦》）倡導使用腦操控術像馴服公牛一樣馴服黑人，減少黑人暴亂。緊接著，杜蘭大學的神經生物學家希斯（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時科學界對于另一項臭名昭著的人腦操控術—前額白質切除術—的聲討浪潮。腦操控術的反對者對《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索要大額賠償金。
當這個領域亂成一鍋粥時，德爾加多答應西班牙衛生部長回國成立新的醫學院，于1974年離開美國。隨后，美國科學界在腦操控領域的經費空竭，研究人員轉行去研發治療腦疾病的藥物。
過渡階段：深部腦刺激，腦操控術卷土重來
枯藤老樹昏鴉，小橋流水人家。即便在這樣風景如畫的寧靜鄉村中，腦疾病的惡魔也不肯停下它折磨人類的步伐。經常可以看到，白發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和手術切除，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，法國醫生發現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高爾夫球手等崗位上。然而，尷尬的是，關于DBS是如何起作用的，科學界至今還不清楚。
神秘又神奇的DBS，很自然誘使科學家開始設想大腦中的植入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，它的成功使得科學界從德爾加多失敗的陰影中走出來，雷厲風行的科學家們開始探索腦操控術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以百萬計。另外，中風以及其他疾病也可以導致癱瘓。腦操控術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，脊髓的運動神經元相應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，他腦中的神經元依然毫不懈怠地抒發著自己的意圖。可是，他的腦？脊髓？肌肉這條擊鼓傳花式的鏈條脫節了。盡管他腦中的神經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，但它的實現需要解決以下三個環環相扣的難題。第一個難題是“怎么偷”，科學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，使它們能執行相應的動作。
經過30多年的探索和完善，科學家已經取得到了很大的進展。2012年，一位癱瘓14年的中風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，科學家還需要克服相當多的技術和倫理障礙。雖然科技的進步促進BMI蓬勃發展，但是BMI要走出實驗室，飛入尋常百姓家，科學家們依然任重道遠。
（核稿：顧勇）
參考文獻
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5. Mark Homer et al., 2013. Sensors and Decoding forIntracortical Brain ComputerInterfaces
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