将芯片植入大脑治病？科幻场景正走进现实

颇具科幻色彩的“脑机接口”，最近有点“火”——

在瑞士，它帮助下半身瘫痪的患者恢复了自主行走能力；在美国，它让因瘫痪无法清晰发声的人时隔18年再次“开口说话”；在中国，在人脑中植入脑机接口用于治疗抑郁症的案例引发广泛关注。

美国加州大学脑机接口相关研究。图源：加州大学官网

面对脑机接口在医疗领域越来越多的实验及应用，兴奋者有之，忧虑者亦有之。当科幻走进现实，我们该如何认识这项新技术？脑机接口距离大规模应用还有多远？

脑机接口治病，全球捷报频传

“很高兴见到你。”

为了讲出这句话，安等待了18年。

18年前，她因严重中风而瘫痪，失去运动和语言能力。直到研究人员将一块芯片植入她的大脑皮层，她能借助人工智能大屏说出想说的话，甚至做出微笑、嘟嘴等表情。

图源：加州大学官网

这是最近美国加州大学旧金山分校一项研究中，脑机接口技术应用的真实案例。

贝内特与安的遭遇相似，她身患渐冻症，严重瘫痪，无法说话。

斯坦福大学的研究人员在她的大脑里放了两个传感器，与解码软件连接，她想说的话在另一端的屏幕上被转换成单词。单词的生成速度是每分钟62个，接近正常语速的一半。

斯坦福大学和加州大学的这两项同类型研究，几乎同一时期在《自然》杂志发表，揭示了脑机接口技术帮助人体恢复交流功能的最新进展。

“脑机接口就是在大脑与外部机器之间创建直接连接，实现大脑和机器的信息交换，能够辅助、增强、修复人体功能，提升人机交互能力。”中国科学院深圳先进技术研究院正高级工程师李骁健博士说。

安和贝内特参与的实验原理相似：先在患者脑中植入传感器，用它采集脑部活动释放的神经信号，再将神经信号传递给外部机器，最后经由解码软件将神经信号翻译成文本或单词，实现与外界对话。

9月初，瑞士也传出新进展。洛桑联邦理工大学等机构通过在人体内植入脑信号读取装置，成功让因脊髓受损而下半身瘫痪的患者恢复自主行走能力。

在国内，将脑机接口推上“热搜”的则是它在抑郁症治疗领域的应用。

去年年初，在患抑郁症的第16年，31岁的吴晓天（化名）决定参加上海交通大学医学院附属瑞金医院的一项临床研究，接受脑机接口治疗难治性抑郁症的手术。

“启动脑机接口，我能感觉到一股力量在身体里扩散开。这是一种快乐的情绪，也可以视作一种精神力量。”吴晓天说。

此前，他曾接受针灸、催眠等治疗，效果不佳。他将脑机接口技术视作最后一棵“救命稻草”。接受脑机接口手术后，他称自己“像换了一个人”。

如今，埋在吴晓天体内的“脑起搏器”成为他的“情绪调节器”：他的头部装有电极，胸部装有芯片，当“脑起搏器”开始供电，电流沿着特定路线延伸到耳后，再从后脑延伸到大脑前侧，与大脑前端和情绪相关的神经核团相联结。当电极刺激大脑前端神经核团上的靶点，抑郁症状也随之改善。

把芯片“塞进”大脑“并不可怕”

“用脑机接口治疗抑郁症，主要是在一个脑区采集异常的神经信号，对其所靶向的脑区进行特定的电刺激，压制异常的神经活动，让抑郁情绪得以缓解。”李骁健解释。

吴晓天清晰记得，在手术准备期，医生在他的头部拧入数根螺丝来固定脑立体定位仪，这是为了确定他大脑皮层下某些神经结构的位置，便于脑机接口的传感器植入。

李骁健说，在脑机接口系统中，传感器的使命是获取脑部神经信号，这是用脑机接口治病最重要的环节之一。“换句话说，要先知道患者脑子里想什么，才能借助外部机器帮患者完成相应任务”。

“脑机接口可以分为植入式和非植入式两种，植入式通常将传感器穿过颅骨植入大脑或放入颅腔内，非植入式是借助可穿戴设备完成。”李骁健说。

两种方式有何区别？打个比方，如果将脑部神经信号比作“猎物”，那么传感器的角色就是神经信号的“猎人”。“猎人”狩猎前要抵达的“猎场”不同，决定了传感器不同的植入方式。

“由于颅骨会对采集的神经信号进行屏蔽，一些疾病需要采集较深脑区信号，非植入式脑机接口远没有植入式脑机接口获取的信号清晰。”李骁健说。

植入式脑机接口看似是把芯片“塞进”脑子里，但实际上并不可怕。他介绍，以目前的技术水平，在脑皮表层植入芯片对脑组织没有严重损伤。“相当于一次微创手术，可能会有轻微损伤，但并不影响正常生活。”

图源：加州大学官网

在吴晓天、安和贝内特身上所使用的脑机接口，都属于植入式脑机接口，仍处于临床研究的探索阶段。

而非植入式脑机接口技术先行一步，已有相关产品得到应用。例如，在第十二届中国创新创业大赛（广东赛区）上，佛山一家企业便展示了基于脑机接口技术研发的精神健康评估与干预系统，企业开发的智慧戒毒诊断评估平台，可以非侵入性地捕捉到戒毒人员的脑电波，从而监测和判断其戒毒成效。

应引导技术良性发展

拥有脑机接口，安和贝内特等待开启新生。对许多疑难杂症来说，脑机接口打开了新的想象空间。

“在运动、语言、视觉等功能恢复或替代、情绪障碍诊疗等方面，这项技术具有较大应用前景，有望用于治疗渐冻症、孤独症、抑郁症、成瘾、痴呆等疾病。”李骁健说。

让失能者靠人工智能的辅助拿水杯喝水、控制轮椅自行运动、发合成的语音……他表示，利用脑机接口帮助运动失能者、失语者恢复身体功能，脑科学原理清晰，只需采集大脑皮层运动和语言区的较少量神经信号，对植入电极、芯片和解码算力等的要求并不太高，有望作为医疗器械向临床的疾病治疗领域推动。

然而，对于抑郁症等精神疾病而言，脑机接口只是第一步。

开始接受治疗后，吴晓天情况好转，但起效时间并没有持续太长。几天后，医生为他重新调试了靶点，让电流在他脑袋里的多靶点上挨个测试，以此为他寻找更为稳定的状态。

图源：网络

李骁健也表示：“抑郁症的诱发原因难以明确，与抑郁症相关联的深脑区神经网络结构也比较复杂。用脑机接口治抑郁症在个别患者身上奏效，并不意味着疗法走向成熟，仍需更多临床验证。”

和吴晓天同期进行脑机接口治疗抑郁症临床试验的，还有25位患者，但只有吴晓天对外公开治疗效果。

同时，这一新型疗法也不乏争议，有人质疑这是一种新型“电子毒品”，容易使患者成瘾；也有人担忧，人的情绪或意识由机器操控，其中存在伦理问题。

在李骁健看来，任何技术都是一把“双刃剑”。“脑机接口技术涉及的伦理问题，主要体现在外部信息直接写入大脑以及人脑内部信息被外界直接读取等方面。在医疗领域的应用上，技术使用应本着利远大于弊的原则，研究者和使用者要引导技术运用走向良性发展，让患者成为受益者，避免其他负面问题出现。”

“脑机接口确实带我脱离苦海，让我重拾快乐和幸福，且目前没有出现成瘾等问题。”吴晓天说。但面对其他患者的咨询，他的答复则十分谨慎。“我不敢保证其他人能有同样的效果。公开自己的治疗经历，是为了鼓励更多人重树希望，接下来，我还打算在短视频平台做公益直播。”

■对话

吴晓天：

脑机接口并不会彻底带走负面情绪

南方+：你是目前唯一一个做了脑机接口治疗抑郁症手术并主动公开的患者，为什么愿意公开？

吴晓天：首先，我自己有很强烈的表达欲望，患抑郁症前我是一个很活泼、外向、爱说话的人，得了抑郁症后我一度拒绝与他人交流。如今康复起来，我慢慢找回从前的生活和社交状态，很想表达自己的想法、感受。其次，基于我患抑郁症的真实体验，如果在失去对生活、对人生希望的时候，看到前面有一盏明灯，告诉你这个世界上总会有办法让你从黑暗中走出，你会因此有坚持与疾病斗争的动力。

我是第一个通过脑机接口技术让抑郁症症状得到极大改善的患者，希望我的经历能让其他病友看到一种生命的“火焰”：伴随技术发展，任何疾病都一定有治愈的希望。

南方+：你觉得做了脑机接口手术后你的抑郁症症状好转，和自我积极的心理暗示有没有关系？

吴晓天：我清楚地知道什么是心理暗示带来的感觉，这是因为在患抑郁症初期，我做过各种各样的心理暗示，告诉自己任何问题都一定可以解决。比如，我试图安慰自己，只要吃药就能够让我感觉心情愉快。积极的心理暗示能够让自己感到安心，确实有一定效果，但那种感觉是短暂的，是我需要暗暗发力才能获得的。但是，现在我通过脑机接口治疗，获得的是源自内心的一种“生命力”，这是更为主动、自然的情绪变化，和心理暗示完全不一样。

南方+：你现在还会有偶尔情绪低落的时候吗？会依赖脑机接口来调节情绪吗？

吴晓天：脑机接口确实是一个可以用来调节情绪的机器。我利用机器来治愈自己的疾病，目前来看能够改善情绪，且在我身上没有发生异常影响。但我不会一直让它“工作”，白天我会开启工作模式，晚上我会切换成休息模式。启动工作模式时，脑机接口只是让我恢复正常状态，并不会彻底带走负面情绪，我还是会因为不开心的事情感到伤心。机器能够帮助我改善躯体化症状和认知、思维逻辑等方面的障碍，但不会改变我正常的情绪感知力。只要没有伤心到带来那些我熟悉的、害怕的抑郁症的症状，我可以自己处理，我会临时调整到休息模式，如果负面情绪持续累积无法缓解，我会向医生求助。

南方+见习记者 吴雅楠 记者 卞德龙 黄锦辉

【作者】 吴雅楠；卞德龙；黄锦辉

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