第15章 腦機連接(第2/5頁)

《無敵金剛》改編自馬丁·凱丁於1972年發表的小說《生化人》(Cyborg),裏面最著名的一句台詞是:“我們可以重建他……我們有技術。”因為全身受了嚴重的傷,宇航員的雙腿、一條胳膊和一只眼睛都更換為機械的,這使得這名宇航員雖然看上去像人類,卻擁有超人的能力。這部電影轟動一時,還推出了情節類似但制作卻更加精良的續集——《無敵女金剛》(The Bionic Woman),由林賽·瓦格納領銜主演。科幻電影中所展現的奧斯汀的超能力其實是不成立的。雖然他的手臂異常有力,但當他舉起非常重的物品時,他的身體根本無法承受,會被壓垮或者胳膊會折斷。但是,沒有人質疑過奧斯汀的能力。

在真實世界中,人們在傷病後安裝的假肢,幾乎不可能超越原來的肢體能力,至少比不上健康正常的肢體,假肢的意義只是讓整個身體看上去比較完整。在遭遇了一次嚴重的骨折後,我的肩部內置了一塊金屬板。這塊金屬板並不能給我超能力,還會在我每次接受機場安檢的時候給我帶來麻煩,但是這塊金屬板讓我的肩膀能正常活動。腰部、膝蓋的支撐設備,以及心臟起搏器也存在類似情況。這些醫療手段並不能讓身體運轉得比原來好,只能使身體接近正常狀態。

生化人看起來很怪異的特點導致我們常把人工耳蝸和外觀相似的普通助聽器混為一談。人工耳蝸能幫助治療特定的耳疾。聲音進入耳朵,振動鼓膜,進而通過3塊小骨頭(人體裏最小的骨頭)傳到前庭窗的膜上,使耳蝸中的液體流動。耳蝸是一個螺旋形骨管,上面有許多像毛發一樣的小凸起,這些小凸起都是細胞膜的延伸。耳蝸中的液體流動會刺激這些毛細胞的底部,在聽覺神經中產生信號。如果這些毛細胞受損,聽覺就會喪失。

人工耳蝸跳過之前的步驟,直接刺激毛細胞。外部的耳機接收並處理信號,產生一系列的電脈沖,傳導到植入皮膚下面的設備,皮下設備刺激嵌入耳蝸的電極。最早的植入設備就是一個電極,而現在的植入設備有20個單獨的刺激位點。即便是這樣,也只有很少一部分毛細胞被刺激到。這種設備最開始被認為只能幫助聽障人士更好地理解唇語,但事實上,它還能幫助聽障人士理解聽覺信息,遠比預期效果好。超過30萬聽障人士從人工耳蝸中受益。

雖然人工耳蝸確實是生化人裝備的例子之一——在人體內植入電子設備,直接和神經系統相連——但我們通常並不這麽認為,因為人工耳蝸看上去就只是一個助聽器。但仔細想想,眼鏡看上去確實像生化人的裝備。1978年,研究員威廉·多貝爾在一個叫作傑裏的盲人大腦中植入了視覺輔助設備,為其重建視力,把置於眼鏡上的攝像頭所收集的信號,通過大型計算機輸入植於大腦視覺皮層下的電極。後來,多貝爾改進了整套裝置,使之更為便捷。

多貝爾的實驗廣受爭議,他在科研體系之外工作,並且他的視力重建治療費用非常高。但不管多貝爾的設備是否真的會出現在醫療實踐中,他的實驗已經成功地說明類似人工耳蝸的視覺植入設備並非不可行。多貝爾的設備不能重建視力,卻能產生類似視覺的信號,足以幫助視力障礙者了解周圍的狀況。

多貝爾設備中的電極直接刺激人的視覺皮層神經,從而產生光幻視,即類似視覺的小範圍的光感。我們都感受過光幻視。當我們揉眼睛的時候,眼前的閃光就是光幻視,它是視神經受到壓力刺激而產生的。多貝爾的設備利用電脈沖刺激視神經。這個系統的最初校準過程需要通過電極輸入一系列信號,接受校準的人需要描繪他“看到”的場景,然後研究員利用這些信息做測繪,就像計算機屏幕上的像素點一樣。不同之處在於,在光幻視中,光點不像像素點那麽均勻有規律。

測繪完成後,多貝爾的軟件利用光幻視的“像素”展示出實驗對象所攜帶的攝像機記錄下的圖像。在最新版本的設備中,兩個攝像頭將分別置於左右腦的電極相連,就像視神經連接左右腦一樣。即便是這個新版本,效果也很有限,過度的刺激甚至讓一個實驗對象的癲癇症發作,但它確實可以讓實驗對象感受到周遭的物體。

除了多貝爾,還有幾個大學也在進行助視項目的研究。在未來的10—20年裏,助視器毋庸置疑會更加普及。有些實驗深入運用腦內電極,有些則從外部刺激視神經,未來會有一部分盲人(取決於致盲原因)不需要接受侵入性腦手術就可以恢復光感,就像人工耳蝸不需要把電極植入腦內就能修復聽力一樣。

一旦我們可以做到通過電子設備產生刺激,特別是不需要內置電極,人類將變得無所不能。我們只能看見光譜中的一小部分,即波長為400—700納米的光(1納米等於十億分之一米)。波長比可見光長的是紅外線、微波和無線電波,波長比可見光短的是紫外線、X射線和γ射線。借助合適的相機,有些神經假體可以讓普通人實現夜視,看到在暗處的生物身上發出的熱,但這些神經假體需要植入人的大腦。