为了实现意念控制,这位神经学家居然黑了自己的大脑
蒲鸽 蒲鸽

为了实现意念控制,这位神经学家居然黑了自己的大脑

一位神经学家,为了让大脑意念直接操控电脑,不惜打开自己的头颅来进行实验。

导读:想去哪,瞬间就去哪!VR的未来,交互方式绝不单单是手势,语音,以及眼球追踪,而是大脑意念直接操控。一位神经学家,为了让这一天早点到来,不惜打开自己的头颅来进行实验。这是一篇长文,由VR圈独家编译并首发,希望读者能耐着性子,去了解一位疯子,他的偏执世界,是多么震撼人心,又是如何影响世界,影响未来……

 

11个小时过去了,手术还在进行中……

2014年6月21日的下午,加勒比海。 

窗外阳光明媚,屋内却弥散着一股危险的气息,一个头盖骨正在被手术刀缓慢地切开。从当天下午一直持续至次日黎明,手术终于结束了。

麻醉散去,这位连续操刀十多个小时的神经外科医生,乔尔·塞万提斯,再次走进屋,摘下鼻梁上的金属框眼镜,把它送到这位头上打满了绷带的病员面前,问他,“这是什么?”

这位病员名叫菲尔·肯尼迪,他盯着这对眼镜看了好一会,突然,目光变得不受控制,在天花板和电视机之间来回游移,他张开嘴,努力要说些什么,“嗯。。。嗯。。。啊。。。哎。。。”

结结巴巴地吐出这些字眼,他已经说不出一句像样的话。 

“放轻松些,不要着急。”医生塞万提斯尽可能地安抚住肯尼迪的情绪。

肯尼迪的嘴唇抽动,看得出,他费尽力气,想要回应。他的表情痛苦,像是嗓子被巨大的疼痛所裹挟,而此时,阻止他的并非病痛,而是大脑。

转过头去,塞万提斯此时的内心也在经受着极度的煎熬。“我不该这么做的,我实在不该的。”

疯狂的举动

几日前,肯尼迪所乘的飞机降落在伯利兹机场。他专程过来拜会塞万提斯,一位66岁的外科医生。肯尼迪没有病,不过他希望塞万提斯答应他的要求——打开他的头盖骨,为此,他愿意支付3万美金。

肯尼迪本人的身份是一位神经学家。上个世纪90年代,他用向瘫痪病人大脑中植入电极的方式,教这些人如何用意念控制电脑鼠标。这些病人也由此被称“第一代电子人”。同一时刻,他几乎被媒体捧上了神坛,全球的头条都在热议这位有史以来第一个实现人脑与电脑直接交互的科学家。也正是从那天起,肯尼迪暗暗发誓,这一辈子都要扎在这个领域,毕其全力实现将人的意念数字化,让人脑与电脑实现真正意义上的交互。

此后,研究遭遇瓶颈,他亟需一颗正常健康的大脑来进行实验。于是,肯尼迪做了一个让他自己也颇为震惊的决定——打开自己的头骨,将电极植入其中。通过记录自己的反应和相关数据,来推进这项研究。

他让塞万提斯把一组玻璃和金丝电极植入自己的大脑。第一步看起来还比较顺利:没有大出血。不过,术后的恢复貌似出现了异常状况。肯尼迪呆坐在床上,下巴不停地抖动,牙齿不断地厮磨,一只手颤动不止。

肯尼迪地语言系统也出现了问题。“他一点见好的迹象都没有,不能说话了,我不应该答应他的,我对不起他,对不起啊。”医生禁不住自责起来。

尽管如此,肯尼迪还是能发出一些简单的音节,也能使着劲吐出一些零散的话,像是没有了胶水的纸片,飘散在空中。肯尼迪抓起一只钢笔,希望能将自己的感受写下来,笔尖却只能抖出几个东倒西歪的字母。 

“是我毁了他啊。”看着这一切,塞万提斯没有办法原谅自己。

这位爱尔兰裔的美国神经学家肯尼迪当然深知其中的危险,正是他发明了这套电极。他此前已尝试过将其安置到几个人的大脑中。他不怪塞万提斯,这是他为自己定下的必须要承担的使命。 

意念控制史

自电脑诞生以来,人们就从未停止过这样的创想——用意念来控制。

1963年,牛津大学的科学家们曾提出一套解决方案,如何用脑电波来控制幻灯片的播放。

同一时期,耶鲁大学一位西班牙神经学家胡塞·德尔加多,发明了一个无线电设备,将其植入大脑中,便可获取神经信号,并进行传递。

为了验证自己的研究成果,他在西班牙科尔多瓦斗兽场举行了一次盛大的现场表演:当天,德尔加多出现在斗兽场,手中挥舞着一块红色的斗篷,激发斗牛的进攻。斗牛开始全速奔向德尔加多,而就在斗牛快要扑近时,他按下手中的按钮,早已在斗牛脑中植入的无线电极瞬间激活,斗牛的的速度慢下来,最终在靠近德尔加多的地方停下来,转而往相反的方向奔去。 

表演震惊了全场观众。当然,第二天媒体的头条也不缺料了。

不过,德尔加多有着更大的梦想。它希望有一天,它能将这套装置直接植入人脑,读取脑中的思维,修改编辑它,改进它。“人类正处于进化的关键时刻,我们需要借用新的力量来连接心智。”1970年,在接受《纽约时报》采访时,德尔加多如是说到。他希望借用这种神奇的方式来治愈人类的精神疾病。

当然,德尔加多的研究也给人们带来了恐慌。在接下来的几年,他的项目连连受挫,饱受质疑,经费短缺,而大脑的复杂程度也远超他的想象。

一代又一代科学家仍然在进行着类似的研究。不过,将电极植入的方式有一个明显的缺点:信号极端不稳定。由于大脑里充满了像果冻一样的介质,信号范围内的细胞有可能游离到别的地方去了,此外,受到金属电极撞击后,细胞极容易损毁死亡。而这样所导致的结果是,信号最终完全消失。

相比之下,菲尔·肯尼迪的思路算得上是历史的一大突破——既然直接把电线放到脑内行不通,那就把大脑的那部分取出来,固定在电极周围呗。也正是这样的假设最终把这个“疯子”送上了伯利兹的手术台。

肯尼迪的创举

构想出来了,具体如何实施呢?

一个中空的玻璃锥体,一些涂有聚四氟乙烯的金属线,一小片坐骨神经的切片。三个物件,各有其用处。玻璃锥体相当于在大脑里面建设了一个小小的信号转化室,金属线主要起着传导的作用,负责将玻璃锥中录制的信号传送到电脑。内置在玻璃锥边缘上的神经切片呢,则起到“牵线”的作用,假装亲缘关系,将附近的神经细胞“引诱”至玻璃锥边上繁衍生息。

比起傻不拉叽地直接将裸露电线植入大脑皮层,肯尼迪反其道而行之,想出了这么一个聪明办法,让神经细胞“自觉”靠近,正如常青藤爬上了铁栅栏。

这样一来,化被动为主动,简单粗暴变成了春风化雨,信号稳定性的问题算是解决了。以往,能捕捉一小会的大脑信号就不错了,现今,只要条件给力,长期的大脑监控将不是问题。

肯尼迪将此方法取名为“培育性电极”,带着一身的兴奋劲,他立即从佐治亚理工大学的学术研究岗位辞职,自己创办起一家生物科技公司,取名“神经信号”。经过多年的动物实验,“神经信号”公司终于在1996年拿到了美国食品药品管理局的牌照——肯尼迪的玻璃锥电极实验可用于治疗瘫痪或失语的病人。

1998年,肯尼迪和他的合作伙伴罗伊·巴凯,埃默里大学神经外科医生,迎来了足以载入史册的一刻,首次将“培育性电极”用于人类的神经性治疗。

约翰尼·雷是一位52岁男子,越战老兵。他得了脑中风,除了脸和肩可以轻微动一下,身体其他部分完全瘫痪。在回答一些简单问题时,眼睛眨一下代表“不同意”,眨两下代表“同意”。

对于雷来说,大脑的神经信号几乎是没有办法传递给肌肉的。面对雷的情况,肯尼迪要做的,就是帮他实现交流。

肯尼迪和巴凯需要将电极植入雷的初级运动皮层。为了找到准备位置,也是颇费一番周折。首先,让雷进入控制手部动作的意念。紧接着,通过核磁共振成像机对雷的大脑进行扫描,其中最光亮的部分便是信号区。然后,在信号区域植入玻璃锥。最后,将玻璃锥与无线发射器相连,这个发射器的位置够惊悚的——安装在雷的头骨上,紧贴着头皮。

治疗开始了。 

肯尼迪开始对不断传来的信号进行分析、解码,并尝试直接用其对电脑进行操控。而雷也在不断调整用意念进行操控的节奏。时间流逝,雷已经能做到通过意念将屏幕的光标从左边移到右边,配合肩部的微微扭动,鼠标功能便触发了——点击、确定。经过一段时日的训练,雷可以在屏幕的软键盘上“敲击”出一个个字母,缓慢地“说”出心里话。

这个案例震惊了神经医学界。肯尼迪开始受邀参加1998年的神经科学年会,并在会上将这一成果公之于众。一夜之间,全世界的媒体头条都被肯尼迪刷了个遍。肯尼迪和巴凯还被请到了美国广播公司,成了品牌栏目“早安美国”的座上宾。

1999年,华盛顿邮报刊登关于肯尼迪的长篇报道,报道的开头是这样的,“就在这个不起眼的病房,一件历史性的事件发生了。肯尼迪将成为下一个亚力山大·格 雷厄姆·贝尔。”(注:贝尔是早期电话的发明者)

命运总是大起大落。这之后,肯尼迪的实验开始出现诸多不顺。

1999年至2002年间,当肯尼迪将此方法再次用于两位病员,结果却是大失所望。而雷在2002年也因脑动脉瘤去世了。

2004年,肯尼迪开始从一个新的角度进行突破。这位年轻的病员名叫艾瑞克·拉姆齐,他在一次车祸中脑干受损中风,情况与雷有些相似,不过这一次,肯尼迪并没有将玻璃锥植入运动皮层,而是更深处的大脑组织,这里有着丰富的神经元,它们负责传输信号给控制嘴唇、下巴、舌头的肌肉。

接上这个装置后,肯尼迪开始教拉姆齐如何通过声音合成器“发出”元音。不过,肯尼迪并没有办法知晓拉姆齐的感受以及他大脑到底是如何控制这一切的。

更为不幸的是,此后拉姆齐的健康开始恶化,而这套植入他大脑的装置也开始出现故障。几年后,肯尼迪的牌照被吊销,他只得将公司解散。最为让他痛心的是,多年的合作伙伴巴凯,也去世了。

尽管如此,肯尼迪并没有放弃,他仍然一个人坚持着做研究。他想,如果哪一天,能找到一个理想的病员——有着能说的健康大脑,他一定会实现新的突破。

新的突破

2012年的秋天,他自费出版了一本科幻小说《2015》。小说的主人公是阿尔法,一位爱尔兰裔的神经学家,彼时,已经107岁高龄。他在自己身上做了一个实验,将大脑与一个2米高的机器人相连,通过意念来操控机器人为其提供护理。这本小说也将肯尼迪的科学观表露无遗:电极不仅仅可以用于瘫痪病人,帮助其重获新生,还能用于普通人。人们只需将大脑寄存在金属壳子里,通过意念控制一切。人,也许将由此永生。

在出版这部小说的时候,肯尼迪已经很清楚自己下一步要做什么了。这位曾经通过电极植入的方式让瘫痪病人重新“说话”的科学家,这次同样干得出另一件惊天动地的大事。

“该死的,我只能自己上了。”他对自己说。

于是,他和伯利兹的故事就开始了。

术后的很长一段时间,肯尼迪的健康状况不见好转。他越是努力想说话,九月说不出来。他们将此事告诉肯尼迪的未婚妻,她无奈说,“我无数次告诫他不要这样不要这样,他根本不会停。”

否极泰来。

就在一个明媚的午后,医生给肯尼迪带来一罐柠檬水。接着,两人一起去了花园溜达一圈。肯尼迪回过头,不自觉地说了一句,“不错啊”,说着又喝了一口。

那天以后,尽管肯尼迪仍然说话很费力,比如他看着铅笔,吐出来地却是钢笔,但他他的语言流畅程度已经有了大幅提高。

塞万提斯的负罪感终于开始消失了。此前的失语其实并不是脑损伤,而是术后脑部肿胀造成的。经过一段时日,肿胀开始慢慢褪去,肯尼迪的语言功能也就慢慢恢复了。

肯尼迪开始回到办公室,一边工作,一边吃着抗癫痫药等待神经元长满他大脑中的玻璃锥。

生活一切照旧,除了他剃光的头扎着绑带,以及偶尔不清楚的发音。

2014年的10月份,肯尼迪再次前往加勒比海进行第二次手术,这一次,是要将无线发射器内置到头皮下。

安上了发射器,肯尼迪总算可以收集自己的大脑信号了。他不停地说着不同的词句,边说边记录大脑信号图。这与音轨信号并无二至,只是信号源不同罢了。 

为了减少风险,他将实验结果匿名记录下来,记录显示,这位狂人连感恩节和圣诞节的前夕也在加班加点搞研究,没有休息。

由于伤口没有办法完全愈合,肯尼迪在“头部实验”进行到88天后,不得不再次躺到手术刀下——将电极等设施取出来,恢复正常。

这一次,肯尼迪倒是不必千里迢迢跑去加勒比海的伯利兹了。前两次手术属于非法行为,而这一次,不仅合法,还能医疗报销。

未来还在继续

2015年1月13日,当地的外科医生将肯尼迪的头颅再次打开,将脑中的无线发射器、金属线取出来。不过,那几个玻璃锥,由于已经跟肯尼迪的大脑融为一体,取不出来了,也就永久地留在了他的大脑中。

肯尼迪的左额有一些凹陷,眉毛僵着动不了。“这边靠近大脑植入的电极,所以出了些问题,眉毛挑不上去。”肯尼迪在见到《连线》记者时说到。

随后,他带记者观看他当时在伯利兹开颅手术的录像带。

头盖被钳子撕开,金属钻击头皮的声音让人心惊胆战。大脑完全暴露在屏幕上,上面的部分一片血淋淋。塞万提斯将一个电极放入肯尼迪脑中的神经介质,并开始用力往里面塞入金属线。每过一会,塞万提斯就要用明胶海绵给大脑皮层止血。

正看着,肯尼迪突然惊呼,“别,别再往上了。这个角度不对。”随即,他耸耸肩,“唉,算了,已经很不错了,这就足够了。希望下次注意点。”他一边看着屏幕上塞万提斯的操作,一边自言自语道。

接着,他对记者说到,“科学家需要保持独立,搞科研不应该是个组织行为。如果你觉得正在做一件非常伟大的事,去做就行了,不用管别人怎么说。”

肯尼迪继续说道,“帮助瘫痪病人这是一方面,但意念控制并不止于此。它应该有更广阔的前景。第一阶段,可以帮助人们恢复语言交流;第二阶段,恢复动作;第三阶段,将用于普通人,让他们变得更为强大。还可以将脑部提取出来,连接至电脑,大脑将得到永生。这是我们进化的方向。”

未来的生活也许变得不可思议。我们的大脑将内置到电脑,想法和感受随时上传到云端,我们的精神状况将可以在云端分享……

2015年5月,当肯尼迪在埃默里大学做汇报演讲时,全场掌声雷动。所有人都为这样一个执着于自己的信念,不惜以自己的生命来进行实验,在牌照吊销、伙伴离世、经费全无的情况下,仍独自坚持着,最终为科学的发展创造了历史性突破的“疯子”而感动。

当有人问肯尼迪以后是否还会尝试这样的手术时,他的回答是,“再也不会了。”他指着自己的大脑继续说到,“我的意思是,不会在这边大脑继续类似的手术了。不过,另一边大脑还空着,如果有更新的玩法,还可以尝试。”

肯尼迪现在正忙着恢复他的牌照,当然,能多申请点经费就更好了,这样就不用在成本问题上浪费脑细胞了。

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