世界首例!中国90后脑中植入机器 一打开就快乐(组图)

2023年被称为AI爆发元年,

全球人工智能市场规模达到1966.3 亿美元,

一方面,ChatGPT的爆火,

Midjourney等自动图像生成软件的破圈,

引发了各行业对AI取代自己工作的恐慌;

另一方面,人工智能在医疗领域

持续做出巨大贡献。

2023年7月,一条报道了通过脑机接口治疗抑郁症的小伙,他在2020年进行了手术,简单来说,就是在体内装入一个“脑起搏器”,

由它控制装在大脑中的两条电极,当患者打开“体外开关”,就能瞬间开心起来,一开一关,就是“一秒天堂一秒地狱”。

此外,人类史上的第一个赛博格,

因为外挂大脑”和“机械肉体”,

生命得以延续。

“半机械人”和自己的高科技义肢

相伴十五年;

这些被人工智能拯救的生命,

每一个都是里程碑式的。

让我们回顾这三个“人机合成”的故事。

“做完脑机接口手术  我像换了一个人“

◎ 现在生活里的吴晓天,已经基本克服了抑郁症的影响

做完脑机接口治疗抑郁的手术后,吴晓天觉得自己“换了个人”。

他今年31岁,已经患抑郁症16年。抑郁症常常让他大脑空白,连“你好”这样简单的问候语都卡在喉咙里。最严重的时候,他一整天躺在床上一动不动。“外部世界像是真空的,和我没有关系。”

直到去年2月,他参加了上海瑞金医院“脑机接口治疗难治性抑郁症”的临床研究,做了脑机接口手术。开机那一瞬间,他觉得自己“终于刑满释放了”。

他很喜欢现在的自己。喜欢开些无伤大雅的小玩笑,也能很快和陌生人攀谈起来。因为很喜欢唱歌,说到开心的地方,也会哼两句喜欢的歌词。轻松快活。

如果他不说,没人知道他的右胸腔内埋着一个神经调控装置,也叫“脑起搏器”。它连接着两条电极,从胸前的装置延伸到耳后,再从后脑延伸到大脑前侧,穿过大脑前端的神经核团。电流刺激神经,抑郁症状随之消失。

◎ 设备植入体内后的模拟图:两条电极穿过大脑前侧的神经核团,连接到神经调控装置(脑起搏器),固定在胸部右侧。与外部设备关联,就能远程调控参数

只要体内的脑起搏器开着,有电量,他就是有“能量”的。因此,他是一个隔几天就要“充电”的人。虽然设备的待机时间近一周,但如果出门在外,他一定会谨慎带好充电器,丝毫不敢疏忽。充电时,就拿出来对准自己的右胸口。

因为开机关机,意味着两种极端的感受和状态。“开机,就会感觉从悬崖边被拉到天上,心气会突然提上来,关机,灵魂就突然被抽走……”他总结,“一秒天堂,一秒地狱。”

但无论怎么描述,他都觉得,没得过抑郁症的人永远都无法体会那两种感觉的拉扯,“就算你在语言方面天赋异禀,是语言学专家,也很难找到一个合适的形容词。”

◎ 可以通过一个APP,无线调控脑起搏器的参数

◎ 顺时针依次为:脑起搏器的远程调控器,充电器和充电插座。每次出远门,吴晓天都要带好一套设备

吴晓天手机上有一个APP,可以远程调控脑起搏器的刺激模式。为了让我观察他的状态。他选择现场切换模式。

在调到“休息模式”前,明显能感受到他有些紧张,因为那意味着情绪的“极速坠地”。

按下那个按钮后,他之前说话时的神采瞬时消失,五官收紧,身体蔫了下去,瘫在椅子上。他不愿意在那个模式下多停留。仅2秒后,他迅速切换回了“工作模式”。

他大喘一口气,“我回来了,那种感觉就像是孙悟空从天而降附体在了我身上,原地做出很酷的那种动作。”他挺直腰板,手臂向下握拳,模仿着那个动作,眼睛再次亮起来。

◎ 孙伯民,瑞金医院“脑机接口治疗难治性抑郁症”临床研究负责人

孙伯民,上海瑞金医院功能神经外科中心主任,是这个项目的主导者。2021年,他推动这项临床研究进入轨道。“用具有脑机接口功能的脑起搏器,多靶点联合刺激治疗抑郁症,这是世界首次。”

对于普通人来说,脑机接口在医学领域的应用,还是一项十分复杂的科学议题,世界范围来看,脑机接口技术已经成熟运用在治疗帕金森等疾病上,电极只需刺激大脑中的运动神经,遏制大脑的异常放电,就能控制帕金森病人的颤抖等症状。

人究竟为何患上抑郁症?孙伯民也无法解释,“医学界目前比较公认的说法是,是否得抑郁症,可能取决于一个人生物学的基础。你抑郁,低落,那么你大脑中某个区域,它的代谢、脑电活动可能产生了变化。”

为了符合伦理要求,目前只有像吴晓天这样患有“难治性抑郁症”的患者才能加入临床研究。

因为大部分人都对“脑机接口治疗抑郁症”感到震惊和不可思议。研究刚开始时,孙伯民也难免舆论争议与责难。“抑郁症还需要手术吗?”“脑机接口控制人的感受情绪”......大家觉得很恐怖,也觉得这件事是异想天开。

“瑞金医院伦理委员很重视这项临床研究,所以也很谨慎。前后花了一年时间,反复论证研究,最后才得以通过。”孙伯民感慨其中的不易。

◎ 正在给患者做手术的孙伯民(左一)

目前一共有26人做了手术,他们是从上百个人当中一一筛选出来的。因为入组参与临床研究的病人,要符合一系列标准。

更具体的条件,是不能一一对外公开的。王宇涵是孙伯民的学生,负责对病人的评估工作。她知道抑郁症患者的求生欲有多强,“因为这关乎哪些人可以入组,有些人可能为了做手术谎报病情。”

见到王宇涵医生时,她正在给一个刚开机的女孩做评估。那女孩儿今年20岁,已经做完手术1个月。一家人从江西坐火车来到上海,父母静静坐在她身后等着。

有时候切换参数,女孩儿脑海中会突然浮现出从前住院时的画面。有时候,她也会突然抑止不住地笑出声。由于那是电极刺激靶点的改变,笑声也仅仅持续一两秒钟。

好像很久没有这样笑了,她甚至有些不好意思,扭过头看向父母。但是笑声过后,那笑容还是持续了一会儿才慢慢从脸上消失。

有时候,王宇涵也会假试,就是在没有调整参数的情况下,问患者的感觉。“因为有些患者在植入脑机接口后就心理暗示自己好了,开心了,实际上并没有。”

为了能了解患者最真实的情况,临床实验也需要双盲,也就是评估组只评估病人状态,而调控组负责切换程序或者给病人关机。比如说,评估的医生可能根本不知道患者目前的设备是否开机。患者也不知道,这样能避免一些心理作用下的主观不准确。

现在,吴晓天甚至觉得人脑和电脑也没太大区别。“我们人类能感受到爱,能做一些伟大的事情,那是因为我们大脑的程序组更加复杂和高级而已。”

为什么设备对抑郁症有效果?现在,孙伯民主任也没有明确的结论。但临床研究只是“万里长征”的第一步。目前的结果来看,病人的平均好转率有60%以上。

◎ 现在,吴晓天的生活已经恢复正常

现在,吴晓天常常会和周围人感慨人生的奇妙。“我也没想到,有一天我真成了‘钢铁侠’。”他还记得,以前因为喜欢钢铁侠,曾买过一件钢铁侠的服装,现在每次给胸口的脑起搏器充电,他就觉得自己真成了钢铁侠,很酷。生活里的拼图也一点点有了颜色。

食物不再是续命的东西。做完手术后几个月,他胖了十几斤。吴晓天开玩笑,如果这个手术有什么“副作用”,大概就是会让人食欲大增。

唱歌,是吴晓天人生里为数不多的快乐。做完手术后,他惊喜地发现自己的声音都变了。现在,他能唱出低沉的颤音。他请教过一个声乐老师,对方觉得,可能是抑郁症让人紧张,所以声音也干涩。现在精神放松了,也就能更好地控制声音。

就连说话这样普通的事,也让他享受。即使坐高铁,他也希望旁边能坐一个稍微健谈的人,和自己聊聊天。

“我经常有从一个小摊贩一夜间变成亿万富翁的感觉,时间久了,就会忘记以前自己有多落魄。”

不过,他偶尔还是觉得抑郁症依然静悄悄地跟在身后,会担心自己再次被吞噬。“不过也无所谓了”,他现在不喜欢过多谈起焦虑,毕竟如今的生活令他满意。

现在,吴晓天经营着一家民宿,还有很多想做的事。想去街头卖艺唱歌,想做一个歌手,梦想开一个音乐酒吧,去研究AI……

“如果没有做这个手术,我大概已经活不下去。我只想把我失去的16年拿回来。现在,就是重启人生。”

彼得2.0:人类史上第一个赛博格

◎ 人类史上第一个赛博格彼得2.0

用高科技设备维持基本生理需求

2019年,人类史上第一个真正的赛博格(电子人)诞生。

它叫彼得2.0,由一个“外挂大脑”和“机械肉体”组成。它的本体,彼得·斯科特-摩根今年64岁,是一位来自英国的机器人科学家。

2017年,他被确诊患有运动神经元病(MND),也就是大家熟知的“渐冻人”,医生认为,他活不过两年。

不信邪的彼得利用他对人工智能和机器人技术的了解,对自身进行了改造。

不仅将身上所有因病萎缩的器官都替换成了机械装置,还创造出了一个外挂大脑和虚拟形象,帮助自己和外界进行交流。两年后,彼得非但没死,还进化成了彼得2.0,他的生命形态得以延续,甚至“永生”。

虽然彼得2.0在2022年6月被宣告死亡,这也是人类历史上通过人工智能延长人类生命的一次成功尝试。

◎ 彼得和家人近照

谈起自己的身份,彼得很严谨。他会不厌其烦地纠正和强调,他不是机器人(robot),而是赛博格(cyborg)。

机器人是机器,但配上了像人一样的神经系统。而赛博格是给人的神经系统加上机器配件,人脑进行思考,其他生理部件则机械化。简单说,就是人类和机器的融合体。

◎ 刚做完“四重造口术”的彼得

2017年,彼得被确诊为“渐冻症”。患病的人因为肌肉萎缩,会陆续失去行走、吞咽、排泄和呼吸的能力,超过一半的病人会在患病后2年内去世。每一年投入在药物研究上的钱数不胜数。人们把它称为“世界上最残忍的疾病”。

接受我们的采访时,彼得已经在生命的最后阶段。

◎ 术前的彼得在介绍彼得2.0的系统

成为彼得2.0的第一步,是像霍金那样,让AI替自己说话。

他开始练习用眼睛和面部肌肉打字。“一开始我还有点不习惯,大概一年之后,梦里的我都开始用眼睛表达我的想法,而且非常自然。人脑真的太强大了!”在科技公司的帮助下,彼得拥有了和霍金类似的多功能轮椅,装备有机械臂、摄像头、笔记本电脑等设备。

打字的时候,摄像头会追踪他的眼睛,打出对应的字母,然后播放出来。不过,彼得并不满足于霍金使用的机械音,他希望大家听到的依然是他自己的声音。

他在录音室里待了30个小时,录制了数千条原声语音。之后,专业公司用语音克隆技术,制作了与彼得音色十分相近的合成语音,期间也经历了很多次返工。

◎ 正在做面部动作捕捉的彼得

与此同时,彼得还在忙活另外一件事——给自己制作一个“虚拟化身(Avatar)”。这个技术通常会被使用在特效电影里面,化身和彼得长得一模一样,可以模拟他的面部肌肉,配合他说的话张嘴、闭嘴。

彼得的脸上被点上30多个标记点,“做尽了人能做到的所有表情,念了数不清的词条”,动用了50多台高清摄像机,把他的面部表情和肌肉动作保存了下来。最后,将彼得的“声音”和“化身”结合在一起,一个可以说话、虚拟的“彼得”就诞生了。

这还不是结束。理想状态下,彼得2.0还需要具有一定程度的自主性,彼得用眼睛打字的同时,AI可以预测他想说的单词和句子,自动生成一些备选,让彼得从中选择,“有点类似手机打字时的预测功能,但是更加高级。”完成一段话后,彼得可以进行最终校对和润色,确认之后,文字会被转化成音频,在融合彼得的声音之后播放出来。

◎ 面部肌肉还没有完全萎缩时的彼得

◎ 彼得在社交网络上宣布彼得2.0上线

◎ 彼得2.0的虚拟形象

2019年10月,完成了彼得2.0诞生前的所有准备之后,彼得迈出了最重要的一步,也就是实施全喉切除手术。手术前,他对弗朗西斯说出了最后一句话:“我爱你。”

手术结束之后一个月,他在社交网络上宣布:彼得1.0已死,彼得2.0正式上线。

两年过去了,虽然肉体的彼得只能躺在床上,但彼得2.0却可以同时出现在不同的地方,一边在纽约接受记者的一对一采访,一边在北京用中文进行演讲。“我还活着,而且不是一个活死人,这已经是奇迹了。”

在我们采访结束,彼得说有些话想对中国观众说:中国将在人工智能领域引领全球,拥有比世界上任何地方都多的专注于人工智能的公司和研究人员。这带来了令人兴奋的机会,也带来了令人敬畏的责任。

这是一个新时代,我们终于摆脱了肉体的束缚,开始探索元宇宙的无限空间。你们不会是一个旁观者…你们将成为行动的中心!

从残疾人到“赛博格”

◎ 哈利·帕克在安装他的义肢

摄影:Steven Pocock

今年5月底,埃隆·马斯克的Neuralink公司宣布已获得批准,将脑机接口技术用于人体实验,“人机结合”商业化的时代,已然降临。

不过早在16年前,哈利·帕克就踏上了“人机结合”的赛道。截止目前,他和高科技义肢相伴16年,并深入赛博格、仿生人、DIY身体黑客的社群,并于今年4月出版新书,《寻求修复:人机合成的前沿故事》。

◎ 左:哈利·帕克|摄影:Natasha Pszenicki

右:2019年,他为英国女王介绍自己的画作

大约16年前,20岁出头的哈利·帕克在战场服役时,踩到一枚简易爆炸装置,就此失去了双腿。

经过艰难的复健后,他获得了当时最先进的义肢,内含一款智能仿生膝盖,中间的微处理器芯片能凭借算法对周遭环境做出反应。

其附带蓝牙功能,可以连接到手机上的app程序,更改不同的行动模式,戴上后可以骑车、快走、打高尔夫,甚至扛着孩子走路也完全不在话下。这款膝盖重1.7kg,售价7万英镑(约64万人民币)。

有一天他路遇一群放学的小学生,其中一个10岁左右的小男孩突然问到:“你是赛博格吗?”哈利·帕克刚开始有点懵,然后笑了笑回答:“不,我是半机器人(Half-robot)。”

赛博格,是指一种半人半机械的生物,从这个定义来说,哈利·帕克的确符合,在他68公斤的体重里,有60公斤是血与骨的‘湿件’(wetware),有8公斤是义肢硬件。也就是说,他有12%是机器。

◎ Viktoria Modesta是一名仿生人流行艺术家拥有时尚多变的义肢造型

图源:Beautiful Bizarre

◎ 2014年,Les Baugh在约翰·霍普金斯大学实验室里成为世界上第一个用大脑控制双手义肢的人

在脑中植入设备,可能会涉及到隐私泄露、技术奴役人类等问题,想起来令人惊惧,可是一旦它开始商品化,就是势不可挡,就像30多年前人们害怕手机信号穿入人体,但现在已经没有人谈论这个了。

这种“改造”的趋势也哈利·帕克本人身上发生。他目前使用的还是智能“套筒”义肢,体内并没有植入机械元件,但是他也对神经控制的义腿十分着迷。这需要进行一次骨整合手术,由一根钛制的金属棍将皮肤戳开,然后再接入外部机械设备。

因为手术有风险,哈利·帕克还在犹豫,“再过几年,如果我的身体因多年磨损而恶化,或许骨整合会成为我的选择之一。”

“我觉得总有一天,我们大多数人都会植入设备。”如今有医疗需求的人,已经在使用内置芯片定期检查心脏、检测胰岛素水平、减少末梢性疼痛。

◎ 2017年福特汽车公司使用外骨骼设备协助流水线工人工作

◎ 2019年日本一家公司购买了简易外骨骼设备协助70岁以上的劳动者工作

摄影:Daigo Orihara

根据世界卫生组织的统计,全世界范围内,每100人中约有15人残疾,每100人中有2至4人严重残疾;每年有50万人脊柱受损,轮椅用户多达6500万;在接下来的30年里,80岁以上的人口数量差不多会翻两番,达到3.95亿。

人们会因为事故、癌症、年龄增长等各种原因而变得衰弱,对机器改善肉体的渴望会越来越旺盛。

比如外骨骼设备,可以预防体力劳动对身体造成损害,让老龄化劳动力继续劳动。“想象一下,当你80或90岁的时候,你可以穿上外骨骼去购物、 照顾孙辈、并接他们回家,这些技术会帮我们维持与社会的联系,保持长久的活力,以及更加幸福。”

在跟这么多“合成人”交谈过后,哈利·帕克有了释怀,“我对自身缺陷感到更自在了。就连被称为残疾人也感觉还好……一如经金缮修复的碗,我也得到了再造。修复的过程,以及我为此投入的时间,都使我更加珍视自己的生命。我接受了自己的缺陷和不完美。”


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