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基底神经节的最深处是“底丘脑核”。德隆在20世纪80年代后期得出结论，这一组细胞在帕金森病中至关重要。黑质显然是引起整个系统出现异常生理输出的退化区域，但德隆的MPTP动物模型显示，从“底丘脑核”到基底神经节其他部分的兴奋性冲动是增加的。他产生了一种想法：如果故意破坏（或“损伤”）底丘脑核，会怎么样呢？
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“马伦提出了一个惊人的建议，通过损伤这一区域来恢复帕金森病的活动平衡。真的想不到，他成功了。我可以毫不夸张地说，这是一个重大飞跃，因为50多年来，人们一直认为，损伤底丘脑核会产生异常的运动障碍，而马伦却提出损伤那一区域来治疗帕金森病，并实现了他所预测的结果。”[27] 马伦的前实验室同事说道。这就如同通过长时间晒太阳来治疗皮肤癌患者。
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马伦·德隆在1990年的《科学》杂志上发表了他的研究成果。[28] 在患有帕金森的实验动物猴子身上，损伤底丘脑核的方法减少了“对侧肢体的所有主要运动障碍，包括丧失运动能力、强直和震颤”。[29] 在医学领域，我们的第一直觉往往是错误的，而德隆却怀疑在大脑的另一部位造成额外的神经损伤可以减轻帕金森病，这种反常识的想法大获成功。
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丘脑下损伤实验取得了成功，下一步显然是开始对人类 的相同区域进行精确的放射性治疗。为此，德隆开始与神经外科同事合作，尤其在他将实验室和医学实践转到埃默里大学之后，即刻取得了积极成果。
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首例“苍白球切开术”（对基底神经节的一个部位进行选择性损伤）于1992年在埃默里进行。在此前的一些年里，神经外科医生已经开始为癫痫患者进行“功能性手术干预”。医生曾经尝试对大脑进行热损伤，但有时候会导致灾难性后果，患者出现流口水、抑郁、寡言的症状。这些干预属于刻意的永久性破坏，所以后果无法挽回。然而1992年的德隆有大量的理由感到乐观，比如大脑成像和电生理学标测技术的精确度，肯定比几十年前要好得多。
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实验性外科手术需要大胆而具有远见的医者、绝望无助的患者、勇敢无畏的家庭以及（必要的）时间来证明其效果。在最初的几年中，只有零零星星的病人接受手术，渐渐地，越来越多不愿被疾病击倒的患者选择了手术干预。在探索中前行的外科医生们要求对最初的一批患者进行几年跟踪随访，然后开展严谨的对照研究，还需要几年的时间来组织招募足够的病例以起草文章，再经过数月的反复编辑修改，才能最终发表。因此，实验性手术的随机研究的成果往往要经过十年的时间才出现在医学杂志上（比仅仅使用药物的治疗方式耗时长得多），苍白球切开术的历程便是如此。埃默里小组的文章于2003年发表，文章表明，在帕金森病的治疗中，手术干预比药物治疗更具优势。[30]
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在20世纪80年代，德隆和他的同事们成为将微电极传入大脑最深部位的专家。这些导线可以监测电极尖端神经元的放电模式。如果外科医生故意将电极留在大脑里，然后大胆地尝试不同频率的电流会怎么样呢？这或许不可能在美国发生，这里遍地都是律师的广告牌，律师们正真诚微笑着等待受理人身伤害案件。不过，另一个国家的一名医生大胆地实现了这一突破。
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阿里姆·路易·本纳比德（Alim Louis Benabid，生于1942年）是法国小城格勒诺布尔的一名神经外科医生。格勒诺布尔坐落于靠近意大利边境的阿尔卑斯山脚下，现在已经是欧洲首屈一指的研究和技术中心，当地最重要的科学和工程院校是约瑟夫·傅立叶大学。本纳比德与众不同，拥有约瑟夫·傅立叶大学的物理学博士学位和医学博士学位，是发动生物物理学革命的完美人选。
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虽然左旋多巴（levodopa）极大地改善了数十万名帕金森病患者的生活，但这种药物在五年后往往就失去疗效，即使患者从中受益匪浅，也会遭遇明显的副作用。本纳比德医生在整个20世纪80年代仍然会实施损伤手术，目标为严重受累的帕金森患者的丘脑。他通常使用的技术是将清醒的 患者小心翼翼地安置在手术台上，仔细地用夹具固定其头部，以保持头骨完全不动；然后在头顶部钻出一个小孔，在实时X射线检查的指导下，将一根长针悄悄地插入大脑深处。医生会在考虑到大脑复杂结构的情况下，向置于大脑深部的针状电极传送微量的电脉冲。探针瞄准的是丘脑中部，“如果稍微错后一点，就是丘脑的感觉区，患者会感到刺痛；如果向侧面偏太多，就会碰到锥体束，患者的手部或面部会出现收缩。”[31] 电极放错位置可能会导致患者瘫痪，因此，以低频率脉冲模仿神经放电至关重要。
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1987年的一天，在格勒诺布尔的手术室里，本纳比德想到一个问题：如果改变探针的电频率会怎么样呢？一个物理学家出现这样的疑问并不奇怪。本纳比德对一位患有严重震颤的老年患者进行了实验。将探针放入正确部位后，他开始改变频率。“我从非常低的频率开始探查效果——1赫兹，5赫兹，10赫兹……直到100赫兹，就这样幸运地得到了结果。”他仅仅改变了探针的电频率，就在没有让患者丧失其他神经功能的情况下，使帕金森病患者突然完全停止了震颤。“频率达到100赫兹时，我们可以抑制震颤……我想，啊哈，这可能就是解决方案。”[32]
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本纳比德的发现无疑是外科史上最辉煌的瞬间之一。即使是偶然间的无意发现，这也会令人赞叹不已，而这位外科医生兼科学家的发现并非偶然。他果敢地认为，改变电流频率可能会产生影响，然后目睹震颤立刻消失，解决了一种具有宗教意味的古老疾病。本纳比德的突破是一个奇迹，堪称最高级的“发现瞬间”。
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更精彩的是，本纳比德将顶端带有四个金属触点的导线留在了患者的丘脑部。他将导线连接到外部电源上，然后通过一个带有按钮和老式开关的小盒子调制这个装置。这样，他就可以定制自己的设置，并继续通过改变传输频率来进行实验。本纳比德立即报告了自己在丘脑植入电极后所取得的惊人发现。[33] 读者或许会觉得不可思议，但在1987年，格勒诺布尔还没有伦理委员会，法国当时也没有一个相当于美国食品和药品监督管理局的机构，法国药品管理局到1992年才成立。经约瑟夫·傅立叶大学的神经外科领导同意，本纳比德便继续为患者植入世界上第一批大脑深部刺激装置。
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与此同时，在大西洋对岸，德隆正在最终确定“功能各异的平行回路”[34] 分布图，并集中精力研究此前被大家忽略的底丘脑核的重要性。1992年，埃默里小组成功逆转了帕金森病；之后本纳比德开始改进技术，在帕金森患者的底丘脑核放置脑深部刺激导线。在2003年德隆的丘脑下损伤对照研究发表前不久，美国食品和药品监督管理局批准了脑深部刺激植入装置用于帕金森病的治疗。
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我有幸观摩过为帕金森患者放置脑深部刺激装置的神经外科手术。亲眼看着6英寸的硬针在术中计算机断层扫描的指导下，被缓缓送入大脑最深处，这是一种非凡的体验。但是，术后几周的约诊更加精彩，这时神经科医生和技术助理会对已植入患者体内的晶体管电子装置进行编程。患者本来只能僵硬地坐在椅子上，双手只要尝试活动就会抖动起来，就连拿起一杯水送入口中都做不到，令她十分窘迫。然而，当脉冲发生器开始发射电信号时，震颤便瞬间停止了。多年来，患者第一次能够自己喝水，她（和家人们）不禁流下了眼泪。如果你在互联网上搜索一下开启脑深部刺激装置的视频，我敢说你在观看后一定会忍不住偷偷抹泪。
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在全球范围内，脑深部刺激术已经进行了15万次以上，美国每年的手术量大约为1万。我们能查到完整数据的年份是2014年，那一年美国大约放置了2万个脊髓刺激装置、7 000个骶神经刺激装置和2 000个迷走神经刺激装置。加在一起，美国在2014年进行了大约3.5万例神经调节手术。[35]
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“一项近期研究估计，神经调节系统在2005年的全球市场价值达到了33.1亿欧元（约合36.5亿美元），包括脑深部刺激以及脊髓刺激和经颅磁刺激等技术［据《市场与市场》（MarketsandMarkets ）的报告］。预计该市场的复合年均增长率为11.2%，这样，到2020年将达到56.2亿欧元（约62亿美元）。”[36] 由于脑深部刺激装置在帕金森病早期比药物更有效，并且效果可以持续数年，它是对抗运动功能障碍的有力武器。
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如今，脑深部刺激术也用于治疗慢性抑郁症、肌张力障碍、癫痫、强迫症、抽动秽语综合征甚至阿茨兹海默病。在《新英格兰医学杂志》的一篇前瞻性文章中，迈克尔·奥肯总结道：“脑深部刺激疗法通常仅在其他治疗方式都无效的情况下才考虑，但其‘仿生’能力为许多患者带来了新生。在很大程度上，我们要感谢两位杰出科学家［德隆和本纳比德］的贡献，人类已经进入了神经网络调制时代。”[37]
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人体深处放置带有低频率电流的电极丝，在全世界已经有30年历史。有意思的是，科学家们并不十分确定其作用机理，但话说回来，我们也不完全了解麻醉在手术中有多少作用，也不完全了解缓解疾病的药物在体内有多大效果。我们只知道，它们有效 。
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未来的植入式装置不是随机地传递电脉冲，而是能够起到记录和交互的作用。这类植入装置被统称为脑机接口（BMI）。虽然现在获得美国食品和药品监督管理局批准的脑植入物仅在特定位置产生电场，但脑机接口可以记录并刺激单个神经元。正如爱德华·埃瓦茨开创了“单个神经元测试”的动物实验，当今的科学家们正在探索如何记录人类的单个神经元，以便向机器传输神经元信号。
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大脑是我们身体的“中央处理器”，它接收生活中的所有感觉信息（眼中所见、耳中所闻、身体所触、口中所尝、心中所受，以及平衡之感），然后在潜意识和意识中处理这些信息。通常，这些信息的输入是非语言性的，需要对意义进行推理和计算。语言，无论是书面语还是口语，同样需要认知、分析、记忆形成和回应。
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我们的输出过程包括面部和四肢运动。有意思的是，我们不用运动肌肉就能够收集信息，但是必须通过口部运动和声带运动，或者用手打字、书写、比画才能交流。至少现在是这样。脑机接口是终极植入物。到目前为止，植入物主要是用来做部位置换，比如用支架打开冠状动脉、替换发炎的关节、替换老化的晶状体以及加固薄弱的腹壁。在不久的将来，脑机接口将推动人类社会进入仿生的未来，男女老少不仅能够治愈疾病，而且借用《无敌金刚》的台词来说，可以变得更好、更强、更快。
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随着生物治疗和基因治疗的不断进步，毫无疑问，一个世纪后的医学重点将不再是癌症，因为它将被治愈；也不是慢性疾病，糖尿病、自身免疫障碍、退行性病变、关节炎和心脏病将成为遥远的记忆；22世纪的医学研究对象将是更高级别的类人动物，植入手术不再用于治疗疾病，而是制造更好的半机器人（cyborg）。听上去让人毛骨悚然吗？但它势不可当，远超你的想象。
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[1] “影响力”一词在意大利语中为influenza，即“流感”一词的英文。——译者注
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[2] J. W. Langston, “The MPTP story” Journal of Parkinsons Disease, (7), pp.S11-S19, 2017.
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[3] R. Lewin, “Trail of Ironies to Parkinsons Disease” Science, (224), pp.1083-5, 1984.
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