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尽管脑刺激方法在过去的大部分时间里都深陷伦理困境，但有一个领域已经证明了它的临床效用。帕金森病是一种中枢神经系统的退行性疾病，会导致患者产生无法控制的震颤，还可能导致抑郁、痴呆和死亡。通过药理学方法提高神经递质多巴胺的水平，帕金森病的症状可以得到缓解，但无法被治愈。然而这种治疗方法有时并不奏效。从20世纪90年代早期开始，研究人员开始通过植入电极来对患者进行深部脑刺激，以此减轻症状。治疗效果非常明显，患者的生活质量得到显著改善。
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美国国防高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency，简称DARPA）最近表达了对脑刺激的兴趣，但并非出于什么良善的目的。2017年，DARPA宣布了一项名为“定向神经可塑性训练”的重大研究项目，其最终目标是使用非侵入性方法提高士兵的学习能力。[106] 更令人担忧的是，在加州大学开展的另一个由DARPA资助，专注于创伤后应激的项目中，研究人员构建了一种算法，使计算机能够将受试者的当前脑状态与预期目标进行比较，然后通过刺激相关脑区来自动调整他们的感受。[107] 如果未来有了可以用光遗传学方法控制的纳米技术，仅通过简单的注射就可以无创地产生这样的效果，那么你不需要是菲利普·迪克也能想象出这一切将引发多么可怕的后果。[108]
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研究人员也在开展一些令人惊叹、极其积极的工作，试图用脑来控制机器。[109] 2012年，布朗大学约翰·多诺休（John Donoghue）的研究小组将电极植入了两位四肢瘫痪患者的运动皮层中。两人一位是58岁的女性，一位是66岁的男性，都于多年前因为中风瘫痪。在手术后，他们能用意念来移动一个机械臂。[110] 女患者凯茜·哈钦森能够用机械臂握住一个瓶子，慢慢地把它送到嘴边，用吸管喝咖啡，然后把瓶子放回桌子上。这是14年来哈钦森第一次能够完全凭自己的意志喝到饮料，在论文附带的视频和图片中，她对这一非凡成就的喜悦溢于言表。[111]
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在这之后，多诺休和同事还将电极植入了一位因脊髓损伤而四肢瘫痪的患者的脑和手臂中。来自患者脑的信号被转化为对他肌肉的电刺激，在可运动的手臂辅助支架的帮助下，他能够自己进食。[112] 这一令人惊叹的进展确实有望改变人的生活。
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上面描述的这些过程都不涉及来自机械臂或人手臂的反馈。这种反馈现象被称为本体感受（proprioception），是我们控制身体运动的一个重要组成部分，比如告诉我们握住某个东西时握得有多紧。包含本体感受功能的义肢也将很快实现。研究人员近期发明了一种可供截肢者使用的仿生手，这种仿生手由植入患者手臂的电极控制，并通过一个刺激他皮肤神经的设备为患者提供119个感觉源，这些感觉源分为振动、疼痛、运动等若干类别。借助这种人工本体感觉，患者能够执行相当精细的任务，比如移动鸡蛋或者摘葡萄，以及一些对个人来说更重要的动作，比如触摸他妻子的手。[113] 这种设备是通过刺激截瘫患者身体某个仍然有感知的部位来产生本体感受的，因此患者需要学会解读这个部位受到的刺激，不过这很快就能学会。许多人的生活将因为这项令人惊叹的技术而彻底改变。
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侵入性手术或许有一天会变得不再必要。2018年，日本京都的研究者克里斯蒂安·佩纳罗扎（Christian Penaloza）和西尾秀一发表了一项研究。在这项研究中，通过戴上一顶电极帽，受试者可以学习利用头皮肌肉发出的信号控制一只机械臂，与此同时还做着其他事情。[114] 例如，受试者可以用双手倾斜一个板，让板上的球滚到不同的位置，同时命令机械臂把饮料送到他的嘴边。无论是增强人的工作能力，还是改变残疾人的生活方式，这项技术都有非同凡响的前景。
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2000年，将人造眼与脑连接的尝试第一次取得了明确的成功。[115] 在这项研究中，科学家把电极植入了盲人患者的视觉皮层中，这些电极与摄像头相连。然而，这并不意味着患者可以直接看到图像，电极的刺激只是让患者产生了光感（就像你按压眼球时产生的效果）。在经过大量的训练后，患者终于能够解读这种电活动，使他们能够探测到物体甚至是大的字母。但近20年过去了，视网膜植入物和脑植入物仍然未能让患者产生真正的视觉。
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在听觉方面，研究人员已经取得了很大的进展。自从1961年第一个人工耳蜗植入物诞生以来，这种方法已经成为一种常规操作。世界各地有数十万患者受益于这项技术，有许多温暖人心的视频记录下了耳聋患者第一次听到声音时的情绪反应。然而，虽然这些结果具有变革性，而且比人工视觉走得更远，但这种植入物还无法为患者提供完整范围的听觉。
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来自不同小组的研究人员最近开始涉足一个真正具有挑战性的前沿领域——直接从脑活动产生合成语言。[116] 尽管媒体对此兴奋不已，但这些技术并不涉及“读心术”。事实上，计算机学习的是把发声时和肌肉控制相关的神经元的活动模式与实际发出的声音关联起来。就目前而言，想要把与头脑中设想的语言相关的神经元活动转化为人工的声音，我们距离这个目标还很遥远。
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尽管所有这些进展都很重要，但它们并不意味着脑就是计算机，也不意味着我们知道了脑是如何工作的。事实上，这些进展强调的是我们的脑具有可塑性。多诺休的小组没有破解脑中意志力和计划性的神经编码，他们的计算机程序只是将脑中神经元的放电模式转化成机械臂的运动，这样患者就能通过迅速调整他们的脑活动来以自己希望的方式操纵机械臂。
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意想不到的变化可能会发生在安装有脑机接口的人身上。澳大利亚塔斯马尼亚大学的生物伦理学家弗雷德里克·吉尔伯特（Frederic Gilbert）描述了澳大利亚的6名患者，这些患者的脑中植入了电极，用于提醒他们癫痫即将发作，需要赶紧服用适当的药物。虽然这是一种良性的干预，但一位患者（“6号患者”）却产生了特别极端的反应。她说这个接口刚开始时“就像一个外星人”。然而，她的态度慢慢发生了改变：“你逐渐习惯并适应了它的存在，然后它就变成了日常生活的一部分，每个白天都有它，每个夜晚也都有它……甚至你淋浴的时候它都一直在那里，它变成了你的一部分……这就是我，它成了我……这是我有了这个设备后的发现。”她后来还告诉吉尔伯特，这个设备改变了她的性格，让她更加自信：“有了这个设备，我觉得我可以做任何事……没有什么能阻止我。”[117]
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如果你认为这令人不安，那么看看接下来发生了什么。把这个设备植入“6号患者”脑中的公司后来破产了，她的脑机接口不得不被移除。这对这位可怜的女患者产生了复杂的影响，她告诉吉尔伯特：“我迷失了自我。”由于经济原因，给予她的东西被夺走了。吉尔伯特黯然地总结了“6号患者”与她的植入物的互动、她昙花一现的新世界以及究竟谁说了算的残酷现实：“这不仅仅是一个设备，这家公司拥有的是她这个全新的人。”[118] 在未来的世界里，当我们使用私人公司投资生产的脑机接口时，我们可能会失去对自己身份的控制。
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我们得到的教训是，科学研究不是在真空中进行的，令人兴奋的发现和治疗机遇可能会产生深远并且无法预见的后果。在过去和当下的脑科学中，这一点都是显而易见的。科学和文化是深深交织在一起的，特别是那些能影响我们对人性感知的科学发现，其中一些发现对文化产生了最非凡的影响。
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[1] 约翰·麦卡锡（1927—2011），美国计算机科学家，在1956年的达特茅斯会议上首次提出“人工智能”的概念，被誉为“人工智能之父”，于1971年获计算机科学界的最高奖“图灵奖”。——译者注
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[2] Boden (2006); Abbott, L. (2008), Neuron 60: 489–95; Gerstner, W., et al. (2012), Science 338: 60–65.
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[3] Rochester, N., et al. (1956), IRE Transactions on Information Theory 2: 80–93.
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[4] Selfridge, O. (1959), in Symposium on the Mechanisation of Thought Processes (London: HMSO), pp. 513–26, p. 516.
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[5] Grainger, J., et al. (2008), Trends in Cognitive Sciences 12: 381–7.
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[6] Boden (2006), vol. 2, p. 899.
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[7] Rosenblatt, F. (1958), Psychological Review 65: 386–408.
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[8] Rosenblatt, F. (1959), Two Theorems of Statistical Separability in the Perceptron (Buffalo: Cornell Aeronautical Laboratory), p. 424.
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[9] 照片见：Rosenblatt, F. (1961), Principles of Neurodynamics: Perceptrons and the Theory of Brain Mechanisms。Report no. 1196-G-8, 15 March 1961 (Buffalo
:Cornell Aeronautical Laboratory).
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[10] New York Times, 7 July 1958.
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[11] McCorduck, P. (1979), Machines Who Think: A Personal Inquiry into the History and Prospects of Artificial Intelligence (San Francisco: W. H. Freeman), p. 87.
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[12] Rosenblatt (1961), p. 28.
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