他将3个电极永久植入自己的大脑,只为破解语言的神经密码丨医麦奇葩

大会开幕倒计时:3天! 2018年3月21日/医麦客 eMedClub/--从 2014 年 6 月 21 日下午开始,直到次日加勒比海岸升起朝阳,这场开颅手术持续了 11 个半小时。当天下午,待麻醉消退后,主刀的

大会开幕倒计时:3天!


2018年3月21日/医麦客 eMedClub/--从 2014 年 6 月 21 日下午开始,直到次日加勒比海岸升起朝阳,这场开颅手术持续了 11 个半小时。当天下午,待麻醉消退后,主刀的神经外科医生来到病房,他摘下自己的金属框眼镜,将它举到头部绑着绷带的“患者”眼前,问道:“这是什么?”


菲尔·肯尼迪(Phil Kennedy)直勾勾地盯了一会儿眼镜,目光随即飘到天花板上,接着又落到了电视机上,“呃…呃…啊…啊咿,”他结结巴巴地又说了一会儿,“…啊咿…啊咿…啊咿。”


“好了,先歇一会儿吧。”手术医生乔尔·塞万提斯(Joel Cervantes)尽可能让自己平静地说出了这句话。肯尼迪如同某个喉咙痛的人忍住不要去吞咽口水,再一次尝试着做出回应,看起来就像是他在竭尽全力迫使大脑开始工作一样。


与此同时,塞万提斯医生的脑中同样有着一个挥之不去的痛苦想法:“我真不应该做这手术。”


图片来源:Dan Winters


前几天,当肯尼迪刚到达伯利兹市(Belize City)机场的时候,他清醒睿智,和电视里刚毅威严的医生形象几乎没什么两样。他的身体没有任何问题,根本没有令塞万提斯进行开颅手术的理由。但肯尼迪坚持进行一场脑科手术,并且愿意自己垫付 30,000 美元的手术费用。


肯尼迪本人是一位曾经名盛一时的神经科学家。早在二十世纪九十年代末,他将电极植入一名瘫痪病人的脑内,成功教会这名闭锁综合征患者用意识控制电脑光标,从此名声大噪。他把自己的病人称作世界上“第一个半机器人(又称赛博格cyborg, 由 cybernetic 和 organism 组成,意为生化电子人,是一种半生物,半机器的存在)”,媒体为他雀跃不已,将这一成就誉为史上第一个可以通过脑-机接口(brain-computer interface)实现交流沟通的壮举。从那时起,肯尼迪便穷其一生希望能构建出更多更好的“半机器人”,同时致力于开发出一种能将人类思想完全数字化的技术。


2014 年夏,肯尼迪最终下定了决心:只有身体力行,研究才能有所进展。为了下一个突破,他决定对一个健康人的大脑进行研究——对,他自己的


因此,肯尼迪来到了伯利兹接受手术。当地一个橘农兼前夜店老板——保罗·鲍顿(Paul Powton)接管了肯尼迪手术的后勤工作,塞万提斯——伯利兹第一名生于斯长于斯的神经外科医生——执行手术。


肯尼迪雇佣塞万提斯,让他将一套玻璃-金丝电极植入自己的脑内,手术似乎进行得很顺利——期间并没有出太多的血——但恢复过程中却充满问题。手术两天后,肯尼迪坐在病床上时,突然间下巴开始颤抖,牙齿相互磕碰,他的一只手也开始抽搐。鲍顿担心突然发作的癫痫会让肯尼迪把牙齿磕碎。


他还出现了语言障碍。“他现在说话没有任何逻辑。”鲍顿说。“他总是在不断道歉,嘴里重复着‘对不起,对不起’,因为他除了这个什么也说不了。”肯尼迪能从嘴里蹦出几个音节,或零星几个词语,但他好像失去了把它们组成一句话的能力。当肯尼迪抓起笔想要写些东西时,纸上只能出现一堆随意乱画的字母。


刚开始鲍顿被肯尼迪印第安纳·琼斯式的行事风格所震撼:只身踏入伯利兹,打破科学研究的基本准则,拿自己的大脑做赌注。然而,看看他现在的样子,显然已经举步维艰。“我想我们毁了他的后半辈子,”鲍顿说,“我在想,我们到底做了些什么?”


当然,肯尼迪,这名爱尔兰出生的美国医生要比鲍顿和塞万提斯更了解手术的风险。毕竟,是他发明了那些玻璃-金丝电极,还监督过好几个病人的电极植入手术。所以,现在的问题并不是普顿和塞万提斯对肯尼迪做了什么,而是菲尔·肯尼迪究竟对自己做了什么。


代替大脑下达的指令


计算机一经发明,就有人尝试去找到一种用人脑的思维来控制它的方法。1963 年,牛津大学的一名科学家报道了一个利用人的脑电波控制幻灯片投影仪的研究。同时期,一名耶鲁大学的西班牙裔神经学家,何塞·德尔加多(José Delgado),通过在西班牙科尔瓦多斗牛场一场惊世骇俗的表演登上了各大媒体的头条。他发明了一种称为刺激接收器(stimoceiver)的装置,植入脑部后可以通过无线电进行控制,用来采集神经信号并向大脑皮层传递微小的信号刺激。德尔加多进入斗牛场内,挥舞着一块红布刺激公牛。当这头愤怒的猛兽靠近时,德尔加多按下了控制器上的两个按钮:第一个按钮刺激公牛脑部的尾状核,让它动作慢下来,止步于前,第二个则让公牛转身,快速冲向墙壁。


德尔加多梦想利用他的电极直接对人的思想进行读取、编辑、强化等操作。“人类正处在一个进化的转折点。我们十分接近这种能够让我们构建自己心理功能的力量。”在精神病患者身上实验过植入体后,他在 1970 年的《纽约时报》上称,“问题的关键是:理想状态下,我们究竟想要打造一个什么样的人。”


毫无疑问,德尔加多的研究确实让不少人感到不安。但随后的几年,困于外界的争论、研究经费的短缺、以及大脑的复杂性(与德尔加多预想的简单的热线式并不相同),他的研究逐渐淡出了大众的视线。


与此同时,一些研究计划较为保守的科学家打算先弄清脑内信号的含义,而不是通过神经科学来重塑新的人类文明。他们依旧通过将导线插入实验动物的脑中开展自己的研究。上世纪八十年代,神经学家发现,将电极植入猴脑的运动皮层内记录信号,再对它们的脑电信号平均化,就能知道猴子要如何移动它的肢体。这一研究被看作是迈向人类脑控假肢技术的第一个重要步骤。


但这些研究中使用的传统脑电极具有一大缺点:它们采集的信号出了名的不稳定。由于大脑组织是一种胶状介质,脑细胞时常在信号记录时偏离测量范围,或是由于与电极金属尖头发生接触造成致死的损伤。最终,电极会黏连在疤痕组织中,所能收集到的信号也会逐渐消失殆尽。


菲尔·肯尼迪的突破性成果开辟了一条解决上述基本生物工程学问题的道路,也定义了他在神经科学领域的职业生涯,并最终将他引到了伯利兹的手术台上。他的思路是将部分大脑的一部分“迁入”电极内部,由此电极便能安全地锚定在脑内。为了实现这一设想,他将一些特氟龙(聚四氟乙烯)包裹的金导线尖端粘到了一个空心玻璃圆锥的内部。在如此狭小的空间内部,他又设法加入了另一种至关重要的部件——一束极细的坐骨神经。这些许的生物材料能够滋养周围的神经组织,诱导周围的神经细胞伸展出微小的“触手”,延伸到这个空心的玻璃圆锥内部。与直接向大脑皮层内插入裸露的电极不同,肯尼迪的电极能够诱使神经细胞围绕植入物生长出卷曲,将电极固定在插入位置,就如同藤蔓缠绕在支架上一样。(对人类受试者,肯尼迪会用一种具有刺激神经细胞生长功能的化学混合制剂代替坐骨神经。)


这种玻璃圆锥电极为研究提供了难以置信的好处。现在,研究人员可以长时间在脑内固定位置保留电极——只能在实验室里利用一小段时间抓取大脑活动信号的时代结束了——他们能利用这种电极接收被试者脑内电信号的终身“广播”


肯尼迪将他的发明命名为亲神经电极(neurotrophic electrode)。在提出设想后不久,他便辞去了佐治亚理工学院的学术教职,创立了一家名为神经信号(Neural Signals)的生物技术公司。1996 年,经过多年的动物实验,FDA 终于批准了该公司进行亲神经电极的人体实验,这是那些不能活动或说话、又缺乏其他手段治疗的患者的一丝希望。1998 年,肯尼迪和他的合作者——埃默里大学(Emory University)的神经外科医生罗伊·巴凯(Roy Bakay)找到了能使他们成为科学明星的患者。


巅峰与低谷


约翰尼·雷(Johnny Ray)是一名 52 岁的石膏板承包商,也是位越战老兵。脑卒中让他瘫痪在床,需要依靠呼吸机维持生命,全身上下仅有面部和肩膀可以轻微颤动。他能通过眨两次眼代表“是”,一次代表“否”,来回答简单的问题。


因为雷的大脑不能向肌肉传递信号,肯尼迪尝试用电极“窃听”他的大脑信号,帮助他进行交流。肯尼迪和巴凯将电极置于雷的初级运动皮层,这一区域负责控制基础自主运动。(首先他们让雷在核磁共振成像仪扫描下想象移动手臂,扫描图像中最明亮的部位即是雷大脑中的活跃区域,之后他们将电极植入到这些部位。)一旦电极就位,肯尼迪就将它们连接到移植在雷颅骨顶端、头皮下发的无线发射器上。


每周三次,肯尼迪都会和雷一起,努力将他运动皮层发出的电信号解码,让它们能转换成动作。随着时间流逝,雷逐渐学会了如何通过意念调控这些植入物发出的信号。当肯尼迪将他的大脑与计算机连接时,他已经能用那些调节技术控制屏幕中的光标移动(尽管只是从左至右的直线移动)。之后他能利用肩膀的颤动引发鼠标点击。有了以上的准备,雷可以从荧幕中的键盘里挑选字母,缓慢地拼出一些单词。


1998 年 10 月,巴凯向一众神经外科同行宣扬道:“这是最前沿的技术,就像科幻电影里的东西。”几周后,肯尼迪在美国神经科学学会年会上展示了他们的研究成果。这足以将约翰尼·雷——一度行动受限,如今却能用意念打字——的传奇故事推向全国乃至全世界的报刊媒体。1999 年 1 月,《华盛顿邮报》报道了他们的研究。文章开头这样写道:“菲尔·R·肯尼迪,一名医生兼发明家,让一名瘫痪的病人能够利用意念操控电脑。一个历史性的时刻可能正从这间医院病房里展开,肯尼迪也许将成为下一个亚历山大·格拉汉姆·贝尔。”


图片来源:Dan Winters


在约翰尼·雷身上取得巨大成功后,肯尼迪几乎马上要一脚踏上这项宏伟事业的顶峰。他和巴凯在 1999 年和 2002 年分别对两名闭锁综合征(locked-in)患者植入脑电极,但结果却令人大失所望:其中一例病人的脑部伤口没有愈合,电极只能被取出;另一例病人因为病情迅速恶化,使得采集的神经活动数据全然无效。而雷本人也于 2002 年秋由于脑部动脉瘤离世。


与此同时,其他实验室在脑控假肢领域的研究取得了进展,但他们使用的是截然不同的设备——通常是一系列数平方毫米大小的贴纸,以及多条延伸到脑内的裸线。在微型神经植入物的战场上,肯尼迪的玻璃圆锥电极越来越像 Betamax(由日本索尼公司研制开发,供盒式录像机使用的一种磁带):切实可行,具有前景,但最终还是被淘汰了


不仅是硬件设备让肯尼迪与其他科学家研究的脑-机接口方向渐行渐远。更主要的原因是他的同行都专注于研究那类容易通过美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency)上报,进而得到五角大楼资助的神经控制义肢:比如一种能够帮助病人(或是受伤的老兵)使用义肢的大脑植入物。2003 年,亚利桑那州立大学(Arizona State University)的一个实验室将一套装置植入猴的脑部,让其能够利用意识控制机械假肢给自己喂食橘子。几年后,布朗大学(Brown University)的研究人员报道称两名瘫痪的病人学会了如何使用脑部植入物精确地控制机器义肢帮助自己痛快地喝下一瓶咖啡。


但肯尼迪对语言表达的兴趣要远大于机械义肢。雷利用意念操控光标证明闭锁综合征患者可以通过计算机向外界传达他们的思想,尽管他们的想法只能像沥青一样缓慢地滴出——每分钟只能敲出三个字符。如果创造一种脑-机接口,可以让病人像健康人一样流利地演讲,那又将是怎样的情形呢?


无论从哪方面来看,肯尼迪都接受了一项超级挑战。人类的语言活动很大程度上要比肢体活动更加复杂——它需要从横膈膜到舌头乃至嘴唇等超过 100 种不同的肌肉协调参与才能完成。为了造出肯尼迪想象中的那种发声假体,研究人员需要从一群电极的输出信号中找到有声语言的全部精确编配方式,并对此进行解读。


因此在 2004 年,当肯尼迪将电极植入他最后一名闭锁综合征患者埃里克·拉姆齐(Erik Ramsey)脑中时,他采取了一些新的方法。一场车祸导致该患者发生脑干卒中,忍受着和约翰尼·雷一样的病痛。这一次,肯尼迪和巴凯没有将圆锥电极放置在控制手臂和手部的运动皮层区域,而是将电极推到这条如同头带一样包绕在大脑两侧的中央前回更深的地方。在该区域的底部存有一片向口唇、下颌、舌头以及咽部肌肉发送信号的神经元。


通过该装置,肯尼迪教会了拉姆齐利用合成器发出一些简单的元音,但肯尼迪终究无法知道拉姆齐真正的感觉是怎样的,或者说在拉姆齐脑中究竟发生了些什么。拉姆齐能够通过上下转动眼球来回答是和否,但是由于他的眼疾这个方法不再奏效。肯尼迪也没有其他的方法来证实他的语言试验。他曾让拉姆齐想象一些词语,同时记录他脑部活动的信号,但显然肯尼迪没有办法知道拉姆齐是否在静默中真的“说”了那些词。


拉姆齐的身体每况愈下,如同植入到他脑中的电子元件一样毫无起色。年复一年,肯尼迪的研究同样承受着巨大的压力:他的研究不再能得到资助,因此不得不遣散了实验室的工程师和技术人员;他的合作伙伴巴凯也去世了。肯尼迪只能单打独斗或者雇佣些临时工(他仍然在工作时间治疗诊所里的病人)。他确信,在理想情况下,如果找到一个至少在最开始能大声讲话的患者,那他的研究一定会取得突破性的进展。通过对早期肌萎缩性侧索硬化症(又称渐冻症,ALS)等神经退行性疾病患者的脑部植入物进行检测,他就有机会在患者讲话的同时记录脑部神经元的活动信号。由此,他就能弄清神经信号和特定的发音之间的对应关系。他将有时间训练他的语言“义肢”,通过改进它的算法解码脑部活动。


但在肯尼迪找到他的 ALS 病人之前,FDA 撤消了他在病人脑部植入电极的许可。在新的规章下,肯尼迪需要证明他的植入物是安全、无菌的。但他并没有创造无菌条件所需的足够资金,所以这相当于禁止他实施任何人体实验。


但肯尼迪的梦想并未熄灭,他反而变得更加自信满满。2012 年秋,他自费出版了一本名为《2051》的科幻小说。书中讲述了阿尔法(Alpha)的故事:他同现实中的肯尼迪一样出生于爱尔兰,是一名研究神经电极的先驱,通过将大脑和一个两英尺高的生命维持机器人相连,他已经活到了 107 岁——他正是自己技术的捍卫者和活标本。这本小说为肯尼迪的梦想勾勒了一副框架:他的电极将不单单能帮助闭锁综合征患者进行交流,还将推动人类走向灵魂寄居于金属外壳之下,机能增强的意识控制时代。


小说出版时,肯尼迪就清楚下一步路该怎么走。这名在病人身上植入第一个脑-机交流接口而名声大噪的男人将再一次用史无前例的创举撼动世界。除此之外,他别无选择。“管他的,”他想“我就要在自己身上做。


在伯利兹的手术结束几天后,鲍顿每天都会去肯尼迪休养的旅馆看望他,这栋亮白色的别墅与加勒比海仅隔一个街区。肯尼迪一直恢复得不好:似乎他越是花力气说话,嘴就被封得越紧。很明显,美国那边并没有人打算从鲍顿和塞万提斯手里接过他。当鲍顿打电话告知肯尼迪的未婚妻他现在出现的并发症时,她没有表达过多的同情,反而说:“我曾试图阻止过他,但他就是不听。”


然而,一次特殊的拜访让事情出现了转机。那是炎热的一天,鲍顿给肯尼迪带了点酸橙汁。两个人走进花园,肯尼迪仰了仰头,发出一声轻松而满足的叹息,随即脱口而出:“感觉真好。”


既是实验者,又是“小白鼠”


在电极植入手术之后,肯尼迪在表达方面仍然存在一些问题,比如他看到一支铅笔可能会说成钢笔,不过流利程度已经提高了许多。塞万提斯之前的忧虑——担心会毁了肯尼迪的一生——也随即烟消云散。这位“病人”现在部分语言能力丧失表现出的闭锁状态只是术后脑肿胀的症状,只要控制住它就没有问题。


仅仅几天后,肯尼迪便回到了他自己的诊所照看病人,这趟中美洲历险给他留下最清晰的印记不过是一些挥之不去的发音问题和一颗裹缠着绷带的光头,他有时会戴色彩缤纷的伯利兹帽遮住它。接下来的几个月,肯尼迪等待着他脑中的神经长入三个锥形电极内部,同时持续服用着抗癫痫药。


同年 10 月,肯尼迪飞回伯利兹进行第二次手术,这次他要将一个电源线圈和无线电收发器与伸入脑内的电极相连。手术进行得很顺利,不过鲍顿和塞万提斯对肯尼迪想要塞进自己脑袋里的东西都有点儿困惑。“我有些惊讶,这些东西实在是太大了。”鲍顿说。新植入的电子元件在他们看来既笨重又过时。鲍顿在业余时间会鼓捣些无人机,他不懂为什么有人愿意把那样一个老旧的小装置缝到脑袋里。“我想,老兄,你没听说过微电子元件么?”他说。


图片来源:Francesco Muzzi


第二次离开伯利兹回到家后,肯尼迪准备利用这套系统记录自己一个月内的脑部活动信号。他的目标是破解人类语言的神经密码。感恩节前一周,他跑到实验室,在自己的头上放了一个电磁线圈和接收器,然后就开始记录大声说话时脑部的信号活动。“我想她觉得动物园很有趣”,“工作的乐趣让一个男孩说‘哇’”,与此同时他按下按钮,将声音信息和神经信号同步,这就像导演使用场记板让音画同步一样。


图片来源:Francesco Muzzi


接下来的七个星期里,从每天早上八点到下午三点半,他花掉一天中大部分的时间在诊所里接待患者,到晚上下班后再开始对自己实验。在他的实验记录里,他被标记为受试者 PK,算是给自己匿名。记录显示,感恩节和平安夜他都待在实验室。


实验并没有如他所愿持续很长时间。位于突起电子元件上方的头皮切口,一直都没有完全愈合。这些植入物在他的脑中仅存留了 88 天,肯尼迪需要躺回手术台,让外科医生把它们取出来。但这次他不必大费周章跑到伯利兹了,因为这个手术的目的是维护他的健康——并不需要 FDA 批准,并且能用定期保险支付。


2015 年 1 月 13 日,当地一名外科医生为肯尼迪做了开颅手术,剪去了他脑中的导线,移除了电源线圈和信号收发器。他并没有尝试将皮质深部的三根玻璃圆锥电极取出,新生的脑组织已经长入电极内部,最明智的做法便是让它们留在他的脑中,陪伴他度过余生。


语言会消亡吗


肯尼迪的实验室坐落于亚特兰大市郊一个枝繁叶茂的商务园区中。2015 年 5 月的一天,我见到了肯尼迪。他身穿一件花呢外套,系一条蓝色斑点领带,头发整洁地分开,从前额梳到脑后,显露出左侧太阳穴处微小的凹陷。“这就是放电子元件的地方,”肯尼迪说话时略带爱尔兰口音,“牵引器拉住了一条连接我颞肌的神经,现在我没法抬眉了。”的确,我注意到手术让他英俊的面庞有些许不对称的下垂。


肯尼迪同意向我展示他在伯利兹第一次手术时的录像,它被存放在一张老式 CD 里。我做好了心理准备,观看站在我旁边的这个男人暴露出的大脑组织。肯尼迪将光盘放到一台装有 Windows 95 系统的台式机光驱里。运转时刺耳的摩擦声让我感觉像是某人正在霍霍地磨着刀。


光盘的读取时间很长,长到我们开始了一段新的对话,探讨他那个不同寻常的研究方案。“科学家需要独立,”他说,“你不能靠着委员会做研究。”正当他要说明美国同样也是由个体而非委员会创建的时候,光驱在一旁发出马车车轮轧过石子路般的响声:咔嚓咔嚓,咔嚓咔嚓。“拜托,老家伙!”肯尼迪说,他不耐烦地用鼠标点击着屏幕上的图标,思路被打断了。“看在老天的份上,我才刚把光盘插进去啊!”


“我认为人们高估了脑外科手术的危险性,”他接着说,“脑部手术没有那么困难。”咔嚓咔嚓,咔嚓咔嚓,咔嚓咔嚓。“如果你想做些科学研究,那就放手去做,不必在乎反对者的风言风语。


终于,显示屏弹出了一个视频播放窗口,肯尼迪颅骨的影像出现在我的眼前,他的头皮用夹子拉开固定。金属撞击头骨发出阵阵诡异的咯吱声盖住了光驱的声响。“哦,他们还在钻我那可怜的脑袋。”我们看到屏幕里开颅术开始时他说。


“帮助ALS患者以及闭锁综合征患者是很重要,这绝不是我们研究的终点。”肯尼迪说,他有更加长远的眼光。“首要目标是恢复患者的语言功能。第二目标是恢复患者的行动能力——许多人都在为此努力,有了更好的电极,他们就会取得成功。第三个目标将是增强正常人的机体功能。


他把视频进度条向后拖,让我们看他大脑被暴露出来的影像——一片白花花的脑组织上布满了蜿蜒曲折的血管。塞万提斯将一根电极插到了胶冻样的神经组织深处,然后开始拉扯导线。他带着蓝色手套的双手不时停下,拿起明胶海绵擦拭大脑皮质,来止住不断渗出的血液。


“你的大脑将会比我们现在的更有力量,”肯尼迪接着说,屏幕里他的大脑在有节奏的搏动。“我们将取出自己的大脑,将它与无所不能的微型计算机相连,这样大脑就能持续存活。


“你会为此感到激动吗?”我问。


“哼,当然啦,我的老天爷,”他说。“我们就是这样进化的。


坐在肯尼迪的办公室里,盯着他那台老电脑的显示屏,我没法说服自己同意他的想法。因为即使科技发展日新月异,但它似乎总能找到新的、更甚以往的方式来令我们失望。我的智能手机能从我随意的指尖滑动中打出正确的词句,但它还是会时不时地出错。我知道,眼下的科技要比肯尼迪那颤动的老电脑、笨重的电子植入物好得多得多。但是将来人们真的会放心把大脑托付给科技么?


屏幕上,塞万提斯将另一根导线捅进了肯尼迪的大脑皮质。“这名外科医生十分优秀,事实上,他的双手非常灵巧。”我们第一次看录像时肯尼迪说。现在他的思绪脱离了我们刚才讨论的进化问题,转而对着屏幕开始发号施令,就像一名坐在电视机前的体育爱好者。“不,别那么做,不要把它挑起来,”肯尼迪冲着那双给他大脑动手术的手说。“它不应该以那种角度进入,”他对我解释道,之后又转向屏幕。“应该把它推得更深!”他说。“好,够了,够了,不要再往里推了!”


图片来源:Dan Winters


现在,侵入式的大脑植入物已经过时了。当下神经假肢的主要研究者支持一种使用 8×8 或 16×16 的平面电极阵列覆盖于大脑皮层表面的方法。这种方法称作脑皮层电流描记法(electrocorticography, ECoG),相对于肯尼迪的方法,这种方法能够不那么“精确”地记录大脑活动的信息——它不将声音信号对应到单独的神经元上,而是记录发声过程中大脑整体的活动,一次记录成百上千个神经元的活动,如同聆听神经元们的合唱一样。


ECoG 的支持者们认为这些“合唱”的痕迹能够传递足够多的信息,让一台计算机解码大脑信号的内涵——甚至是预测一个人想要说出口的单词或音节。ECoG 的电极阵列同样能够在颅骨下安全地待上很长一段时间,甚至比肯尼迪的圆锥电极还要长。“我们真的不知道极限时间有多长,但可以肯定电极在脑内待上几年或十几年是没有问题的。”加州大学旧金山分校的神经生理学家兼外科医生爱德华·张(Edward Chang)说。他是该领域的领军人物之一,并且正在自主研制发声假体。


去年夏天,当肯尼迪正在为 2015 年神经科学学会会议上的展示收集资料时,另一个实验室公布了一种新的利用计算机和颅骨下植入物解码人类语言信号的方法,名叫脑-文本转换(Brain-to-Text)。该方法由纽约沃兹沃思中心(Wadsworth Center)、德国的研究人员以及奥尔巴尼医学中心(Albany Medical Center)联合开发,并且在七位植入 ECoG 电极阵列的癫痫患者身上试验过。每位受试者都被要求大声地朗读几段文字,同时他们的神经活动会被记录下来。之后研究者利用 ECoG 数据训练软件,将神经活动数据转化为说话的声音,接着将结果输入一个语言预测模型,该软件有点儿像手机上的语音-文本转换软件,能够通过句子中上一个词预测下一个词。


令人难以置信的是,这套系统真的起作用了。计算机陆续显示出了他们朗读的段落,这些结果与原文的相似度也通过了测试。“我们找到了它们之间的联系,”一名 ECoG 专家兼该研究的共同作者格文·沙尔克(GerwinSchalk)说。“我们证明程序重新组建的语音文本正确率远远高于随机状况。”早先的语言假体研究证明单个元音和辅音的神经信号数据可以被解码;现在沙尔克团队的研究证明尽管有些困难并且容易出错,大脑的活动信号可以成功地转化为整个句子。


但即使是沙尔克也要承认,该研究至多能够证明先前设想的可行性。要达到向电脑发送完整成型的思想的程度还要花费相当长的一段时间,他这样表示。而且,发现该技术真正的应用价值则需要更多的时间。想想已经面市几十年的语音识别系统吧,沙尔克说。“1980 年左右,该系统的正确率大约在 80% ——从工程学角度来说,80% 已经是一个相当卓越的成就了。但在现实生活中它并没有什么用处。”他说。“我到现在也不用 Siri,因为它还不够好。”


现在有许多更为简单和有效的方法来帮助交流困难的病人。如果患者能够移动一根手指,他就能用摩斯电码打出信息;如果病人能够移动眼球,她就能利用智能手机上的眼动追踪软件。“这些设备成本都很低,”沙尔克说。“现在你还想用价值 100,000 美元的大脑植入物代替上面这些技术,获得比随机正确率稍高一点的效果吗?”


我尝试着把这些想法和近几年媒体报道中出现的夺人眼球的半机器人——利用机械手臂喝咖啡的人,在伯利兹接受大脑电极植入的人——联系在一起。未来看起来总是近在咫尺:迟早有一天我们都将变成计算机中的灵魂;迟早有一天我们的思维和情感将被上传到因特网上;迟早有一天我们的精神状态将会被共享和挖掘。我们已经能窥探到那个令人忐忑的世界的轮廓即将出现在地平线边缘——但我们靠得越近,它似乎就离得越远


肯尼迪作为其中一员已经受够了人类进步过程中的芝诺悖论(the Zeno's paradox)。他已经厌倦了半步半步地追赶未来。因此他要坚决地向未来迈出一大步:让我们所有人都为那个他书中描述的 2051 年做好准备,那个德尔加多相信即将到来的世界。

(芝诺悖论:古希腊数学家芝诺提出的一系列关于运动的不可分性的哲学悖论,认为“一个人从A点走到B点,要先走完路程的1/2,再走完剩下总路程的1/2,再走完剩下的1/2……”如此循环下去,永远不能到终点。)


最终,当肯尼迪向众人展示他从自己脑中收集到的实验数据时,一些同行还是表示了支持。张说:“这是一组非常珍贵的数据,无论它最终是否能够解开语言假体的秘密,它都是意义非凡的。”其他的研究人员觉得肯尼迪的研究实在是太过骇人,但也深受触动:在一个不断遭遇道德壁垒阻挡的研究领域,这个他们熟识并喜爱的人,做出了一个英勇又让人出乎意料的决定,迫使大脑研究迈向那条人们翘首已久的“命运之路”。当然仍有些科学家对此只是感到惊讶。“有些人认为我很勇敢,有些则觉得我很疯狂。”肯尼迪说。


在佐治亚州,我问肯尼迪是否愿意再做一次这个实验。“在我自己身上?”他说。“不,我不应该再来一遍了,我的意思是,绝对不要在同一边。”说着他用手指敲了敲自己的太阳穴,圆锥电极还埋在那里。之后,好像是受到了把电极植入另一侧大脑这一念头的启发,他开始计划制作新的电极和更加复杂精密的植入物:为了得到 FDA 对他研究的许可,更为了得到经费资助,这样他就能承担得起任何研究支出。


“不,另一边我也不应该做。”他最后说道。“总之,我们现在没有合适的电子元件。等它们都造好了,请再问我一次。”这就是我在和肯尼迪的相处过程中学到的东西,也是从他那混乱的言语中领悟到的人生真谛:与其在对未来的幻想中沉沦,不如勇敢地向前踏出第一步。


原文链接:

https://www.wired.com/2016/01/phil-kennedy-mind-control-computer/

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