多米尼克·威尔金森（Dominic Wilkinson）教授，牛津大学乌西罗实践伦理中心医学伦理学教授、牛津约翰·拉德克里夫医院新生儿科顾问：

人死后大脑通常会在几小时内退化并分解。这项有趣的研究表明，我们有可能阻止猪脑中渐进性的细胞损伤，这种损伤通常发生在死后的大脑组织中。研究人员将已经死亡4小时的猪的脑子分离出来，连接到装有人工保存液的泵上，并证明了这种方法可以维持部分微观组织甚至部分细胞功能，一直到猪死亡后的10小时。然而，没有证据表明大脑整体功能的恢复。猪的大脑保持电静息状态。

这意味着什么？

这项研究提醒我们，“死亡”不是一个事件，而更是一个跨时间段的过程。在人死亡后，人体组织内的细胞可能会存活一段时间。

这项研究可能为一些基于人脑的重要研究奠定了基础。显然，由于研究参与者所面临的风险，对人类大脑的研究存在着切实的限制。然而，对死亡后大脑的研究也是受限的—— 因为大脑通常会在人死后迅速退化。这种技术可能意味着，人们可以在死后将自己的大脑捐献给实验研究，研究人员或许能够由此深入了解大脑的一些微观结构和功能。

这项研究可能为未来防止大脑退化（比如在中风或头部受伤后）的技术铺平了道路。

虽然有些推测的意味，该研究可能会促进未来复苏严重受损大脑的技术发展。然而，我们还有很长的路要走，还没有任何证据表明该研究的技术可以在死后恢复大脑有意义的功能。

目前，可以明确地说这项研究并不会影响我们对脑死亡或器官移植的看法。这也不意味着死而复生已经要实现了，最起码短期内不可能。“脑死亡”指的是意识和觉知能力的不可逆的丧失。一旦有人被诊断为“脑死亡”，我们目前是彻底没办法让他康复的。换句话说，他作为“人”已经永远离开了。

如果将来有可能恢复死者大脑的功能，恢复人的思想和个性，那当然会大大影响我们对死亡的定义。这在未来是有可能的，但不是现在，而且这项研究并没有改变这一点。

德雷克·希尔（Derek Hill）教授，伦敦大学学院医学影像科学教授：

人们普遍认为，切断血液供应的数分钟内，人和其他高级哺乳动物的脑会遭受不可逆的伤害。耶鲁大学研究人员的这篇论文在其他近期研究的基础上，进一步挑战了这一观点。他们开发了一台叫 Brainex 的机器，并且证明这台机器可以在猪脑被切下数小时后，恢复它的部分生物学功能。这项研究没有使用针对特定脑实验的受控环境而培育的动物，而用了普通的肉猪大脑，是在猪被屠宰后四小时左右从屠宰场运来的。他们把猪脑从尸体取下，然后连接到 BrainEx 上。

研究人员使用了一些成熟的临床方法，包括超声影像、磁共振和CT扫描，来观察血流和大脑结构如何随时间变化，以及细胞如何工作。他们发现，那些与 BrainEx 连接的猪脑的部分生物学功能恢复了，并且维持了数小时，而未连接的控制组大脑和他们预想的一样迅速衰退。BrainEx 显然没有让大脑复活，具体来说，脑中没有任何神经电活动的证据。

但是这项研究提出了一些迷人的问题。首先，这是一个偶然发现，还是说我们能够可靠地重复实验？其次，通过 BrainEx 保持的大脑能不能帮助科学家发现阿兹海默症、帕金森病等让人头疼的大脑疾病的新疗法？再次，这项实验对于我们该如何对待屠宰后的动物和意外伤残的人类，有怎样的伦理启示？这一巧妙的实验研究为脑科学家和科学政策的制定者们，既提出了挑战也提供了机遇。

康斯坦丁-亚历山大·霍夫曼（Konstantin-Alexander Hossmann）教授，马克斯·普朗克代谢研究所前主任及名誉教授：

这篇《自然》杂志刊登的论文承接了一项早在50年前就引起国际媒体广泛关注的发现。当时的动物实验首次证明，猫和猴子的大脑在循环停止一小时后仍可以复苏，且神经细胞可以继续存活8到10分钟——如今我们一般也是这样假设的。新的研究在猪身上证实了这一发现，并表明在循环停止后的4小时内大脑仍可能复苏。然而这是有前提条件的——在试图复苏之初，研究者就对整个大脑统一注入了氧气和代谢所需的营养物质。在这期《自然》杂志上的论文中，研究者使用一种高性能灌注系统将营养液注入脑血管，而这种溶液以血红蛋白为基底，不含细胞，并能够保护脑细胞。

至于这一方法是否也适用于临床复苏，目前还不清楚。以往的体外泵复苏实验效果都不如人意，不过这可能是由于多数情况下使用的都是普通血液，而非血液替代溶液。

无论这些新实验的结果如何，都无法解决临床复苏的根本问题。临床上，脑循环停止最常见的原因是心脏骤停。这与实验研究的不同之处在于，除了大脑，心脏也因循环停止而受损了。由于受损的心脏在复苏开始后的几分钟后就无法再为大脑提供足够的血液，临床上不具备成功复苏大脑的前提条件。同时在实践中，大脑复苏的关键窗口期比实验中观察到的几小时要短得多，因此在心脏骤停后的四、五分钟内，由旁人及时进行心肺复苏仍然很重要（2018年的“世界重振心脏”倡议也提到了）。

因此我们也可以回应人们对这篇论文的评论了；有人表示担忧，认为这项研究对器官采集时检测脑死亡的临床标准的可靠性的提出了挑战。就目前的知识水平而言，如果脑电图或其他脑功能生命表征在开始复苏后的一小时内仍未恢复，临床神经复苏就彻底没戏了。

不过，这项新发现倒是有望促进中风研究。即使是20世纪70年代的早期复苏尝试，也已经驳斥了神经细胞在循环停止后的10分钟内就会死亡的假设，这一进展帮助颠覆了当时对中风治疗的普遍消极态度。依据新的发现，已普及的中风通道再造疗法也许能够进一步扩展，比如在中风位置使用药物溶栓，或者用一种脑血管支架进行血栓清除。

然而可别忘了，只有用这些方法将充足的液体灌入大脑，我们才有成功的希望。虽然我们还不知道最终结果如何，这项新研究毫无疑问给了我们更多信心。

马克·达拉斯（Mark Dallas）博士，雷丁大学细胞神经科学副教授：

大脑对氧含量变化非常敏感，供氧减少会导致神经细胞死亡。这项研究的着眼点在于给猪脑细胞重新提供人工血液及活性成分混合物，以及其随后复苏的能力。这项实验干预的关键在于，他们之前不清楚大脑的适应能力有多强，也不知道与活体血液供应断开一段时间后大脑恢复部分功能响应的能力如何。然而，更高层次的脑功能，例如意识并未恢复。不过，这项研究提出了一些关于脑死亡相关细胞过程的有趣问题。

大卫·阿特维尔（David Attwell）教授，伦敦大学学院心理学教授：

这篇论文报道称，在屠宰场把猪杀掉之后，把猪脑连接到一个泵上——这个泵能提供模拟含氧血液的溶剂，还包含一些其他保护神经细胞的成分，于是人工血液流到脑血管里并且提高了神经细胞的生存能力，神经元受到刺激时产生了一些电活动。

正如作者在讨论中所言，“在四小时的全身缺氧或言缺血（猪死后缺乏供血）后，我们观察到了分子与细胞过程的恢复，但并不能从中推断出脑功能已经恢复正常了。”说实话，在短期内，这种方法不可能帮我们挽救爱人受损的大脑，连宠物都不可能。而且几乎所有在人类身上尝试过的防止脑缺血造成损害的药物，最后都被证明没什么效果。

然而，这篇论文为遥远的未来提供了一线希望。我们可以从三方面来看：

恢复血液流动。作者们似乎能够让他们的合成血液流过脑中最小的血管（毛细血管），这样一来大脑的新陈代谢至少能部分进行（从耗氧量推断出代谢速率约为正常状态的2/3）。这让人激动，因为过往研究发现，就算已经移除了中风病人连接脑部的大动脉里的血块，依然极少有血液灌注毛细血管，部分原因在于包裹着它们的肌肉一般的小细胞（也就是周细胞）的收缩。

减少细胞死亡。作者们发现灌注人造血液时神经元的死亡减少了，但这并不意味着这些细胞之后也能存活。在缺乏血液流动导致中风后，神经元一般得过好几小时才死亡，所以实验中的细胞很有可能已经启动了死亡过程，只是没死透而已，或者它们其实严重受损了，看起来活着却无法正常工作。

保持脑电活动。论文显示一些神经元在受到刺激时产生了电信号。这让人想到20年前恰帕克（Charpak）和奥迪纳特（Audinat）的一篇文章（这篇论文的第14篇参考文献），他们发现了类似的神经细胞电活动能力的长期存留。此外，两篇论文都指出脑电图显示了一条直线，也就是说正常的脑功能并没有恢复。一个比较棘手的问题是，如何才能保持那些被髓鞘质包绕的神经细胞间的信号传输；髓鞘质能够加快信号传输，但它们对供血不足尤其敏感。

总而言之，很难评估以这种方式维持的大脑究竟拥有怎样的“心理状态”：正如我们不知道大脑功能的哪些特性使我们拥有意识，我们也不确定要移除哪些属性才会失去意识并且（出于实际目的）造成脑死亡。

塔拉·斯拜尔斯-琼斯（Tara Spires-Jones）教授，探索脑科学中心副主任、英国失智症研究机构项目领导人、爱丁堡大学教授：

耶鲁大学的内纳德·瑟斯坦（Nenad Sestan）教授团队的论文表明如果提供人工血流，猪死亡几小时后脑细胞依然能保有一些基本功能。没有任何证据表明产生了感知或思想所必需的脑活动。这篇论文对于神经科学家们非常重要，因为它为脑研究提供了一种新工具。我们还没有完全弄清楚数百万个脑细胞和它们之间的数万亿个联结，是如何协同工作使得认知功能成为可能的。更好地理解脑功能对于我们理解人之为人的本质很重要，而且还能帮助我们治疗阿兹海默症等恶性的脑疾。这篇论文在那个方向上迈出了一步。然而，这项研究离保存死人的脑功能还很远——就像动画《飞出个未来》（Futurama）中描绘的把头放在罐子里存活那样。他们只是暂时保存了猪脑中一部分基本细胞功能，而不是保存了思想和性格。

虽然我们距离恢复那些被宣判死亡的人的脑功能还很远，这项成果已经激起了一场伦理争论，比如当某个器官捐献者已经被宣判死亡时，我们该如何权衡？在我看来，这篇论文中的证据并不会给目前打算捐献器官的人带来困扰。在英国平均每天有三个等待器官移植的病人不幸死亡，而这篇新文章也并未表明我们应该停止器官捐献，因为我们死亡后并不能保存大脑的全部功能。

大卫·梅农（ David Menon）教授，剑桥大学麻醉系主任：

我们早就知道，在血液循环暂时停止的情况下迅速恢复脑部血液流动，就有可能完全修复大脑功能。然而临床经验表明，恢复血流的时机推迟得越晚，缺血对神经细胞、支持组织（胶质细胞）和供给大脑的血管造成的损害就越大。而且如果血液供应中断的时间很长，波及大部分脑区甚至全脑，那么脑细胞和神经系统都会严重受损。不过我们也已经知道，即使是长期且严重的供血不足，也可能有部分脑区幸存。而且不同类型的细胞对缺血的耐受度不同，比如神经细胞就比血管更容易受损。

研究人员们在论文中展示了这样一个实验：他们在猪死亡四小时后将脑子完整地取下，连接到新型复苏液和灌注装置上，似乎可以将所有类型细胞的功能恢复窗口期从几分钟延长到几小时；他们对完整猪脑的灌注过程长达六小时。实验表明，许多类型的细胞和脑区都可能实现这种功能恢复。然而，他们也明确表示，他们并没有成功地（至少在这篇论文中）恢复“大脑作为一个整体”的功能，也没有观察到任何能证明神经细胞间存在功能交流的整合性脑功能的迹像。此外，他们没有表明（或声称）这种细胞功能的恢复是长期有效的，也就是说目前无法排除这样一种可能性：如果观察时间更长，细胞损伤的过程可能会重新开始，只不过因为人为干预而推迟了一会儿。最后，要注意到这项实验是在分离出来的大脑上进行的——这很重要，因为如果身体其他部位的血流（比如在心脏骤停之后）恢复了，可能会激发其他组织产生一些损害大脑的物质（比如通过引发炎症）。鉴于以上这些限制性说明，这篇论文似乎具有极高的科学性。虽然要求重复实验结果是科学进步的基本原则，但我们似乎没有理由质疑他们的方法和成果。

作者们谨慎地没有从数据中引申出太多可能与临床领域相关的广泛结论。与论文一同发布的美国国立卫生研究院（NIH）的新闻稿如实地报道了研究情况，并强调了其科学和概念上的重要性。研究的方法和结果可以帮助我们理解脑细胞（和脑）的死亡过程，并为我们未来检验这一新复苏模式的新疗法的效益提供了一个框架。事实上，研究所使用的特殊复苏液中的一些添加剂可以启发我们发明一些新疗法，并在未来的临床实践中检验。相比之下，美国国立卫生研究院的新闻稿只简要提到了这项工作的伦理和临床意义。然而，与该论文一起发表在杂志上的评论既解释了这些发现的科学和概念上的重要性，又提出了一些伦理和临床方面的问题。首先，是动物研究的监管问题。虽说这方面的确是需要注意的，但我猜想这个问题针对的是类似高级脑复苏的一些实验，而没有涵盖各种动物实验。因为大多数国家已经有严格的指导方针，以确保最大限度地减少痛苦，并使用麻醉和疼痛缓解药物（如其中一篇评论所述）。

这项研究对临床实践的意义则难以概括。从某种意义上说，这些发现给临床实践指引了新方向，尤其是中风的积极治疗这方面。临床证据表明，在血栓切除术等积极疗法后，将治疗间隔期延长数小时可能会提升康复效果。此外，越来越多的人认为，在许多有潜在的破坏性脑损伤的风险的情况下，比如当我们缺乏大面积脑损伤（由创伤或颅内出血引起）的无可辩驳的结构性证据时，需要谨慎做出病情发展的早期预测。在心脏骤停等情况下，我们往往会推迟对不可逆脑损伤的预防和检测，且远远超过10年前公认的24小时期限。此外，如前所述，在这些实验中使用的新型复苏液的成分，以及这些实验为测试新疗法提供的平台，在将来很可能会推进轻度脑损伤的疗法革新（也许与血栓切除术等干预措施相结合），这样一来医生们可以不用等到脑死亡一触即发的最后关头，而是在早期就进行干预。

至于破坏性脑损伤（比如由严重的脑部外伤引发的）导致的确定的脑死亡情况，这些发现的临床治疗意义还不甚明确。大脑不仅在相当长的一段时间内被剥夺了血液供应，而且这种情况下严重的脑肿胀会阻止血液供应的恢复。在目前的临床环境下，这个问题是无法克服的，虽然技术的发展和医疗保健服务系统的改进可能会有所帮助，我们目前似乎看不到什么明晰的前景。还有一点值得一提，医生一般是在患者受伤害后很久才检测脑死亡的，间隔期往往要超过一天，而不是实验中的4小时。

然而，尽管存在这些限制条件，这些数据面临的更直接的挑战是伦理方面的，如果没有社会的参与，医学无法解决这些问题。这些挑战涉及一系列难题和不确定因素 ：“整个大脑”的死亡与大脑“作为一个整体”的死亡、个人对残疾的接受程度、宗教和文化观点，以及资源从来都不是无限的这一无情事实。这些都是很难回答的问题——它们没有最好的答案，只有最坏的答案。科学家和医师需要诚实地向患者和公众阐明这些新兴的概念，接受我们所依据的参数是不断变化的，并意识到这些变化需要落实到实践上，以及时刻勿忘专业、谦逊和谨慎。或许最重要的是，我们需要找到一种方法来向病人和社会整体解释，这类科学研究成果是如何转化为医学实践的——这一过程往往不完美、不确定，但总是必不可少的。

马丁·摩提博士（Martin Monti），加州大学洛杉矶分校神经外科和心理学副教授：

死亡是一个需要时间的过程，不止分分秒秒，这我们早就知道。这项研究的进展在于，借助正确的技术，我们现在似乎有更多的时间在一些分子、细胞和微循环功能完全受损前恢复它们；至少在动物身上已经可行了。在某一天，这项技术或许可以延长对人体组织进行恢复性干预的有效时间。不过，这可不能和用魔法复活一个早已作古的英雄相提并论，后者还只存在于幻想中；这也不等于给一颗被砍掉的脑袋重新赋予认知功能，更别说感觉能力了。实验成果的确令人震惊，但他们并没有检测到全局的脑电活动，离任何认知功能所需的复杂交互更是相去甚远。

至于这一发现是否会影响我们对器官移植或脑死亡判定的共识，我们目前不清楚。但无论如何，动物一直处于完全的神经静默状态，所以脑死亡的核心标准之一并未受到影响。其次，研究没有详述是否可能消除控制着大脑的神经静默，更没有断言恢复任何认知功能和（自我）觉知的可能性。最后，这种以猪为模型的研究成果最终能否应用到人身上，也是个未知数。所以，就目前而言，我们应该审慎解读这项研究，也就是说，在猪模型中借助这项技术恢复死亡过程中严重损坏的神经组织，其窗口期可能比我们从前认为的要久。这无疑是一项了不起的成就。

翻译：云沉、狼顾、有耳、Jeanny
审校：有耳、大秋；编辑：酒酒

科学家将大脑与机器连接，帮助瘫痪患者摆脱身体的局限。

18年来，珍·苏伊尔曼（Jan Scheuermann）脖子以下都处于瘫痪状态。她有一米八高，整天都要依靠充电的精巧轮椅——一半坐着，一半斜躺——帮助自己做全身移动。为了掌控轮椅，苏伊尔曼用下巴操纵一个把柄为软木塞材质的遥控杆。她可以用这种方式灵活移动，但她的高度以及椅子块头和重量还是限制了她。

如果与她通电话，根本听不出她是一个瘫患者。她声音轻柔，说话幽默，态度温和而优雅。当她说话时，有时会暂停吸气，这是她有意为之的必要之举，因为她的肺不能自发吸入充足的氧气，但听者不太容易留意到这一举动。通过光导纤维网络，她的话被转化为了看不见摸不着的数字信息，然后传到听者耳朵里。

我与苏伊尔曼的第一次联系是通过电话进行的。在得知她正参与一项神经科学实验，以便让她稍许摆脱瘫痪身体的限制后，我拨通了她位于匹兹堡家里的电话。苏伊尔曼是美国为数不多直接体验过脑机接口（brain-computer interface）的人。脑机接口是一种复杂的技术聚合体——像晶体管一样的皮层植入物、电线、算法解码器、机器人学，所有这些事物都处于早期发展阶段——被设计用于将大脑与机器融合起来。几十年来，将意识输入电脑的想法一直是网络极客而非生物科学家的美好梦想。（威廉·吉布森1984年出版的小说《神经漫游者》中的一个主角解释说：“我已进入虚拟世界，但我的身体不在里面。”）人类大脑是宇宙中已知的最复杂的事物，大脑所包含的电连接数量比宇宙星系数量还多。要想理解860亿神经元的行为，其科学难度堪比星际旅行。

苏伊尔曼并非生来就处于瘫痪状态。她在9个兄弟姊妹中排行老二，于上世纪六、七十年代成长于匹兹堡。孩童时期，她生活的区域像是一个完备而狭小的模拟世界：家庭、学校、教会，所有这些场所都只有几个城市街区之隔。她的父亲是面包师，礼拜天她会在父亲的甜甜圈店帮忙，而该店离她学校不远。她喜欢阅读推理小说，后来进入匹兹堡大学后，她开始学习纪实写作。毕业后，她创办了一家公司，名叫“致命事件”（Deadly Affairs），业务就是在客户家里演出神秘谋杀故事。客户穿着奇装异服，扮演她所写的角色，而她则扮演毫无头绪的侦查员，也就是讲述故事里稀里糊涂的侦探。她在创业过程中遇到了自己的丈夫，然后在1987年跟他搬到了加州。她在发展“致命事件”公司的同时，还参与了“幸运轮盘”（Wheel of Fortune）和其他电视游戏节目。1990年代初，她生了两个孩子，并开始创作新的剧本。一切可谓顺风顺水。

1996年，苏伊尔曼正在一个客户的客厅策划演出。突然，她感到双腿沉重而麻木。她马上想到了她父亲，57岁死于多发性硬化症，而这种病具有遗传倾向。那天晚上，苏伊尔曼没有为这事感到过于紧张，她对自己说，这不过是疲劳引起的。只要休息好了，这种感觉就会消失。然而很快，这种感觉再次出现在了她身上，并且扩展到了其他部位。她的医生排除了多发性硬化症，但也没能给出明确的诊断，而医疗上的这种不确定感通常会让病人感到焦虑。苏伊尔曼开始使用拐杖，然后是轮椅。1998年，出于对死亡的恐惧，她举家迁回了匹兹堡，好让她的亲属可以帮她照顾孩子。

在自己的家乡，苏伊尔曼的生活起了变化。那里的医生确诊她得了脊髓小脑退化症，一种罕见病，它会破坏大脑与脊柱之间的联系，尽管没有治愈该病的良方，但确诊本身还是给了她某种安慰。她服用了百忧解，缓解病痛带来的抑郁症。在孩子离家读大学之后，苏伊尔曼感到了一种深深的空虚，但由于得到药物和朋友们的帮助，她重新开始工作，并写了一本幽默侦探小说《黄瓜般敏锐》（Sharp as a Cucumber: A Brenda LaVoom Mystery）。

到了2011年10月，朋友发给了她一段年轻人录制的YouTube视频，视频里这个人叫蒂姆·赫姆斯（Tim Hemmes），他是在一次摩托车车祸中瘫痪的。视频记录了他与匹兹堡大学研究员的合作，而该研究项目属于美国军方一项史无前例的科学计划——用超过1亿美元预算来开发一种精巧的义肢，人类大脑可以直接控制这种义肢。被置于晶片中的微传感器，通过手术植入赫姆斯的头盖骨和大脑之间，让他能够操控机械手臂，这甚至让他多年来第一次握住了女友的手。

蒂姆·赫姆斯与匹兹堡大学的研究员合作，通过大脑成功控制机械手臂。图片来源：UPMC/YouTube

在这段视频的最后，他对着摄像头说，“我相信这代表了未来技术。任何有勇气、有需求的人都应该尝试一下，你应该为了高品质的生活而努力！”赫姆斯参与的项目还只是处于初试阶段，正在思考下一步实验的研究员需要招募新受试者。看完视频，苏伊尔曼当即就表示要参与到实验中。“我非常渴望加入其中，”她告诉我，“我只有一个目标：用我的意念控制机械手臂！”

人类是运动的生物。对我们每个人来说，由意识所产生的身体行为就蕴藏在细胞载体中，而细胞组成了骨骼和血液、皮肤和脂肪，并且这种身体行为又受到肌肉的驱使——正如沃尔特·惠特曼所说，身体“就是精巧的肌腱和神经。”心肌和无数的内脏平滑肌自动在身体里运转——而身体内的肌肉是看不见的生命引擎。它们由数百个骨骼肌构成，使得人类能跑马拉松、弹奏乐器、写作、演讲。

心智如何驱使身体移动，是让安德鲁·施瓦茨（Andrew Schwartz）着迷的难题。他是匹兹堡大学的神经科学家，在这个领域已经研究了超过三十年。尽管人们相信，心智与身体之间最基本的联系在今天应该有答案了，但神经元放电如何引发一系列事件，比如说，一拳打在鼻子上，仍是颇有争议的科学研究主题。

在这一颇有争议的主题中，施瓦茨属于积极的拥护者，并且也是神经义肢领域的领军人物，他的研究目的主要是帮助赫姆斯移动机械手臂。从上世纪90年代以来，他一直在与一小群科学家竞争，试图以最快速度开发出一种能绕开身体，并且能够将原始心智行为转化为机械运动的系统。这是很纯粹的科研领域，通常也很引人注目，但有时又令科学家感到痛苦。在这样的环境中，施瓦茨很少主动去获取外界的关注。但他渐进式的研究方法已经颇有成就，为他赢得了严谨研究员的声誉，能在生物工程学和神经科学两个领域赢得这一声誉，他为自己感到满意。赫姆斯的视频是智识追求的结晶，展现了施瓦茨个人在脑科学领域的探索之旅，努力打造世界上最先进的仿生机械手臂，而他的这些研究项目得到了联邦政府中最异类机构的支持：美国国防高级研究计划局（DARPA）。

施瓦茨成长于明尼阿波利斯郊外，他身体结实，肤色红润，是骑行爱好者。他一贯低调，但却有着固执的科学观，而这些观念通常会溢于言表。“运动非常美丽，我希望重塑这样的美丽，”他曾经对我说。“当工程师说，‘好吧，真见鬼，你只能用钳子和磁体举起东西并传送它’，我会说，‘是的，但那不是我想要的方式！’当我们运动时，有一种非常有效、简洁、优雅的方式来做到这一点。”

1975年，当施瓦茨还是明尼苏达大学的二年级学生时，他就开始从事他一生的事业了。他说服了一位神经生理学家借给他实验场地，用于测试他的一个想法，而这个想法有可能会治愈脊椎损伤。最后他的实验没能达到治愈的效果，但却让他接触到了一群致力于用数学公式定义运动中身体的研究人员——就像艾萨克·牛顿对无生命之物的那种研究方式。这些研究人员把他们的研究领域称为心理物理学。因为他们的研究对象是人类行为，物理学通常无法解答生物学上的难题。比如，为什么在空中比划出数字8的人，绝不可能在空中同一平面划出8的两个圆圈，尽管在你看来它们肯定位于同一个平面？作为该领域的研究前辈之一，R.S.伍德沃斯（R.S.Woodworth）在1899年写道，“有人可能会质疑，我的工作究竟属于心理学还是生理学。就像感知一样，自主运动毫无疑问属于心理学和生理学的跨界领域。”

这一跨界领域让施瓦茨着迷。他阅读了伍德沃斯的论文，查阅了从伍德沃斯到1950年效力于赖特-帕特森空军基地的心理学家保罗·费茨（Paul Fitts），他们所有的文献。在试图为驾驶舱做出最优化的设计时，费茨发现，驾驶员的胳膊接触工具或者接触控制面板按钮的方式可以很精确地用数学公式来描述，而该公式考虑了接触对象的大小和距离。人们现在已经知道，费茨的公式似乎揭示了身体运转机制背后的数学秩序。“这正是让我着迷的地方，”施瓦茨告诉我。他相信，人类胳膊呈现出简洁、力量、精巧和优雅的特点，而这些都是进化的奇迹，是人类具备体验的基本构件。然而，导致胳膊运动的认知机制至今仍是未解之谜，他把这一机制称为“终极控制问题”。

施瓦茨决定留在明尼苏达大学，继续攻读神经生理学博士学位。他提出用猴子来研究胳膊运动，但大学无法为他提供猴子作为实验对象，于是他转而研究猫是如何从外界对自己的运动干扰中挣脱出来的——他冷漠地说道，“把猫绊倒”。由于几乎没有任何资助，他四处讨要研究经费。“基本上，他们会说，‘给你55美元吧，’”他回忆道。“我只能用老旧的设备，再将其翻新。”当他需要为猫找一台跑步机时，他用的是手摇带式磨砂机。经验教会他该如何建造自己的工具，如何用动物做实验，如何思考科学问题，但这些都干扰了他对胳膊运动机制的研究。1983年，他拿到了博士学位，一位导师问他是否考虑过从事博士后研究，他可以把他推荐给约翰·霍普金斯大学的一位神经科学家，阿波斯托洛斯·乔格普洛斯（Apostolos Georgopoulos）。

一年前，乔格普洛斯刚发表了一篇论文，就大脑如何控制身体提出了一个激进的新观点。这得花上好些年才能通过研究证实他的观点是否正确。但施瓦茨对此非常感兴趣。乔格普洛斯的洞见几乎涉及人类行为的所有方面。我们的自我感知、我们对他人的感知，以及我们形成观念的方式通常是由我们的运动方式塑造的，并且通过这种方式，我们还能预测他人的运动。如果乔格普洛斯在解决运动机制方面已经迈出了一步，那么他接下来又会怎么做呢？在与乔格普洛斯会面后，施瓦茨表达了加入他的实验室的想法，希望帮助他推进他的科学革命。

在施瓦茨准备从事博士后研究那个时期，研究自主运动的神经科学仍处于早期阶段。运动皮质——与运动直接相关的大脑皮层部分——于一个世纪之前的1870年被发现，当时，在柏林的两个研究人员刺激了栓在梳妆台旁狗的大脑，结果引发了狗的肌肉抽搐。大脑中的响应区域从大脑顶部中间位置一直蔓延到两侧耳部，形状就像是头带的两半。在20世纪早期，研究人员通常会刺激被麻醉动物的运动皮质，发现它包含了不同的区域，这些区域会对不同的肌肉群做出响应。需要极大灵敏性的身体部位，比如双手，就比那些不需要多大灵敏性的身体部位拥有面积更大的皮质区域。到了60年代，科学家们才知道如何用机敏的灵长类动物来研究运动皮质，随着它们身体的运动，观察它们的运动皮质发生了哪些变化。

在施瓦茨读大学期间，当时的主流观点是，运动皮质的工作状态就像是工程师，能够计算移动关节和让肌肉收缩所需要的力度。乔格普洛斯则认为，运动皮质主要关注的是它本身与人类在空间中运动的几何关系。在他看来，这很像一名空管员，绘制出四肢的运动路径，同时让神经系统的其他部分对肌肉发出指令。

他已经通过训练猴子在桌面上移动胳膊，描绘出了类似于辐条状的模型，从而得出了这一结论。在观察这些运动的同时，他还跟踪运动皮质中的神经元丛，并注意到，每个细胞似乎都“习惯于”倾向某个单一方向，就像是它有一个内部的指南针一样。神经元习惯于朝向正北，或者说，当胳膊准备向北移动时，神经元会以最活跃的状态放电。如果胳膊向西北移动，神经元仍会放电，但强度要低30%。这种活跃度的下降在数学上是可预测的，这让乔格普洛斯可以解码细胞的行为。单一神经元放电并不总是能预测移动方向。但几百个神经元一起放电就能提供一个可靠的信号，从该信号中他可以得到一个矢量，用于描绘胳膊将往哪里移动。在身体移动之前几毫秒细胞就表达了这一信息。也许，乔格普洛斯想，他窥见了大脑的工作机制，就好像看到了大脑正在思考自己的想法。

相信乔格普洛斯的理论，有可能会让施瓦茨的职业生涯冒极大的风险，但他发现这项研究很严谨，也很有趣，于是他希望把它往前再推一步。1984年，他娶了自己的同事丽莎·施洛普夫（Lisa Schroepfer），然后举家搬到了马里兰州。丽莎在约翰·霍普金斯大学找到了一份工作，撰写医疗新闻，而施瓦茨则投身于实验室研究。乔格普洛斯的实验已经表明，神经的方向性调节具有两个维度，下一步就是要测试该习惯是否适用于三维空间。于是，施瓦茨准备用猴子来做实验，将其放在一个大的球体中，让猴子去触碰安装在球体周边的目标物。

这项实验非常辛苦，并且会冒很大的手术风险。首先，要去掉猴子头盖骨的一部分，然后施瓦茨得仔细插入一个由玻璃封装的电极到大脑里，当猴子移动胳膊时，该电极可以记录信息。由于几微米的距离就意味着信号和噪音的区别，他不得不在放入电极的时候使用电子示波器。“这有点像是呆在潜水艇里，使用声呐去发现外面发生了什么，”施瓦茨告诉我。“你身处的是另一个世界。”他的探测只能一次性记录一个或两个神经元放电。在看了测量数据后，他找了另外的细胞，将这一探测过程重复了几百次，而猴子的表现每次都是相同的。随后，他将实验中的数据整合在一起，以便搞清楚神经元是如何协同工作的。在做了几个月的实验之后，他发现该模型在三维空间也同样适用。该研究论文成了《科学》杂志的封面文章。

对施瓦茨而言，论文发表只是一种学术胜利，但其他神经科学家对他的观点抱有强烈怀疑态度。“我开始找新的工作，发表演讲，然后听众会说，‘这绝对是错误的观点！因为我们都知道，运动皮质与肌肉运动有关。’”1987年，施瓦茨在巴罗神经研究所（Barrow Neurological Institute）谋得了一份工作，这是一家新成立的小型研究所，位于亚利桑那的凤凰城。可以说，它应该是离美国神经科学中心最远的地方了，但施瓦茨还是被那里修道院式的风格所吸引。他和妻子搬到了可以俯瞰巴罗公园停车场的公寓。“那里有110华氏度（相当于43摄氏度），”他告诉我。“站在停车场你的脚会被煮熟。每天我走路去实验室，然后晚上才回家吃晚饭，晚饭后又走回实验室工作。”

施瓦茨确信，乔格普洛斯的理论可以得到进一步发展。他在约翰·霍普金斯大学所做的实验只局限在了描绘胳膊的直线运动。为了理解当胳膊做曲线和复杂运动时大脑的认知过程，他有必要知道大脑每时每刻是如何运作的——它是如何在中途做出及时修正的，不仅仅是方向上，还包括速度上的修正。

网球女运动员大威廉姆斯的反手击球；毕加索画的突兀直线；士兵向高级军官敬礼；老妇人给她的孙女写信。运动中的身体描绘出抛物线、双纽线、三叉戟曲线、潘索（Poinsot）螺旋和没有相应数学名称的轨道线，运动中的身体总归是由速度和方向的结合来定义的。

如果不考虑物体的速度，就不可能计算出物体运动的轨迹。画个圆圈试试。你要么往上画得太快，要么往侧面画得太快——并且如果你还不修正因速度加快所造成的方向偏移——你最终就会画出一个椭圆。速度可以改变弧度。

施瓦茨希望能设计出一个公式来表示大脑的运动皮质是如何解码速度的，为此，他训练猴子在自动取款机的触摸屏上画曲线图。（后来，他自己建造了一个触摸屏。）在数万次实验过程中，他探索了很多可能性，发现呈现在他面前的结果都是一样的：有方向倾向的同一个神经元也具有速度倾向。诸多神经元只产生一个简单的信号——它们放电或者不放电——然而同时，它们还能表达更多的信息。“这真是让我感到惊讶，”施瓦茨告诉我。1992年，他开始发表记录了他实验过程的多篇论文。有一篇包含了一对精致的图表：轨道线展示了一只猴子的手指做螺旋运动与它的运动皮质所产生轨迹的叠加状态。这两条弧线——一条来自大脑，一条来自身体——实际上是相同的。

在施瓦茨发表论文后不久，他接到了美国国立卫生研究院（NIH）官员的电话，对方看了他的论文，简直不敢相信两条弧线是相同的。多年来，NIH一直试图研究大脑植入，以帮助那些受伤或者患病的人恢复失去的运动能力。在看了施瓦茨的研究结论后，那名官员想知道这些成果如何用到医疗设备上。施瓦茨认为，它们可以被用于控制机械手臂，从而帮助瘫痪患者恢复自理能力。“他说，‘你认为你可以用这些成果打造义肢吗？’”施瓦茨回忆道。“我说，‘当然’。”

这通电话让施瓦茨走上了新的学术道路，朝着生物工程前沿进军。他为设立一个大型实验室筹集到了资金，该实验室位于亚利桑那州立大学，是最早专注于研究如何将机器人学与大脑直接整合起来的实验室之一。他招募了一些工程师，这些工程师毫不在意与运动皮质相关的科学争议。他们支持施瓦茨的研究，并认为这一生物工程技术将改变人们的生活。这些工程师对该项目的热情令施瓦茨动容。“它能让人实现自由，”他告诉我。

施瓦茨做研究的老式方法——用单一电极探测裸露的大脑——必须得变一变了。与人共处的植入物必须能够同时记录大量的神经元数据，并且能在不打开头盖骨的情况下将这些数据传输出来。NIH在开发这项技术方面迈出了一大步，但工程上的难度仍然很大。大脑太过拥挤、潮湿、随时变化、充满盐分，并且还是大细胞的聚集地，这些细胞很容易将异物包裹在疤痕组织中。皮质中的传感器还必须设计成像是一台能在迷雾环绕的丛林星球中探路的机器人。与此同时，植入大脑的设备还有可能对其他器官组织带来危害。生物工程师们提出的一个解决办法就是设计很多根微电线，它们能一次性读取12个神经元的信息，另一种办法就是设计一系列微电极组——将其镶嵌在一块像是玩偶发刷的方形材料上，这可以让微电极组更好地贴在大脑内部凹凸不平的皮层上。

在与NIH合作过程中，施瓦茨得以接触大量不同领域的研究人员，这些人将神经植入问题视作像是计算桥梁承重极限的算术问题。每年一次，大约200名研究人员会聚集在马里兰贝塞斯达（Bethesda）的NIH主图书馆，探讨他们各自领域中坚持不懈想要解决的难题。“有个家伙将不同的电极和连接器浸泡在热气腾腾的盐水中长达数年，然后他将为我们报告事情进展如何，”施瓦茨回忆说。耳蜗移植领域的领军人物也参与了研讨会，其他研究人员则试图打造义眼。施瓦茨的研究项目属于参与人数最少的项目之一，专注于研究运动皮质。

为了有更好的展示效果，施瓦茨必须要搞到一台拟人化的机械手臂。“头疼之处在于，”他告诉我，“没人能制造出机械手臂。”他的团队满世界去找制造商——甚至给为迪斯尼乐园制造了亚伯拉罕·林肯机械塑像的公司打了电话。施瓦茨却获悉，自己想要打造的机械手臂需要由冰箱大小的压缩机提供电能，每台压缩机得花费20万美元。团队一直在寻找制造商。最终，团队找到了一台实用设备，它被称为“零斑马”（Zebra Zero）。为了将它连接到猴子的运动皮层，施瓦茨植入了微电线，其中带有很薄的金属卷须，该卷须在植入大脑的过程中必须要非常小心。“整个过程要花20分钟，”他说。“当你做植入时，大脑会褶皱起来，所以你不可能知道植入物进入了哪里——但随着时间推移，褶皱起来的大脑又会松开。”在1999年的年会上，施瓦茨播放了他的最新研究进展：一只做了植入手术的猴子按下按钮，在另一个房间的“零斑马”也按下了按钮，大致模仿了猴子的胳膊运动。

随着硬件质量的改进，大脑控制机器人的做法被用于人身上的前景变得越来越光明，于是这一领域的竞争也变得更激烈。布朗大学的团队筹集了大量风险资本，准备去拿美国食品药物管理局（FDA）对新设备的批文：该设备由96个微电极组成，被称为“犹他电极组”。据称，将这种设备植入人体大脑的运动皮质同样有效。布朗大学团队希望用它将瘫痪患者与电脑连接起来。

2002年，施瓦茨搬到了匹兹堡大学。学校告知他，只要他决定推进临床实验，学校就给予他支持。在两年内，他凭借一己之力设立了自己的灵长类动物实验室。他并不试图打败布朗大学团队，但他还是取得了显著进展，获得了意料之外的突破。DARPA已经决定启动历史上最具野心的研究项目：让人类操纵由大脑控制的机器人。该机构很想知道施瓦茨是否有兴趣加入该项目，施瓦茨愿意为军队服务吗？

DARPA创立于1958年，苏联人造卫星发射震惊了当时美国的官方科研机构。带着预测并研究前沿技术的使命，该机构花了将近60年时间去资助那些看似不靠谱的项目。在60年间里，DARPA为互联网技术建立了基础。随后，它又帮助开发了语音翻译软件、GPS导航和飞机可视雷达。它一直想开发出用原子弹来推进的宇宙飞船，但没有获得成功。施瓦茨告诉我，“DARPA就是想实现科幻小说中的场景。”

从创建之初，DARPA就想搞清楚电脑能否与大脑有更紧密的连接。然而，该机构对在皮质中植入电子设备的兴趣还是在NIH宣布该技术足够成熟之后才变得浓厚起来。2002年，该机构创建了一个项目，名叫“大脑-机器接口”（Brain-Machine Interfaces）。该项目为开发能植入士兵大脑、增强他们认知能力的设备奠定了科学基础。“在国防体系中，士兵总是最脆弱的环节，”该机构注意到了这一点，并希望人体的生物特性能得到升级。一位在该机构研讨会上发言的DARPA官员鼓励与会者把士兵想象成是自带测谎仪的人，或者说，他们能够在电脑提供的心灵感应技术下进行沟通。

到了2003年，DARPA在“大脑-机器接口”项目上耗费了数百万美元。但在后911的政治氛围中——由于DARPA参与了很有争议的居民监控计划，并且阿富汗和伊拉克也出现了国内冲突——该机构的管理层试图重新定义该项目的目标。DARPA的“国防科学办公室”领导当时告诉我，“我们对能够用大脑移动事物很感兴趣，而且这项技术看起来不会让某些人过于兴奋，用来驾驶飞机。”美国正处于对外战争中，很多士兵从前线返乡时失去了胳膊，他们需要用新的技术来取代钩状假肢——这种假肢在美国内战期间就开始使用了。DARPA有理由相信，他们投资于大脑-机器技术的宗旨应该放在让四肢受伤的士兵恢复运动能力上，而不是让士兵成为超级战士。“老实说，实现这一目标要容易得多，”那位官员表示。“有些人说，‘为什么你们不把所有钱都花在这项技术以及拓展其应用范围上，’这可是一箭双雕的事情啊。你们有什么理由不这么做？”DARPA安排该项目总监去参观了沃尔特·里德陆军医疗中心，见到了那些失去四肢的士兵。被这些士兵的故事所感动，项目总监承诺为新的项目增加100万美元投入，新项目名叫“革新义肢”。

2005年，施瓦茨来到马里兰一家酒店参加介绍会，他要在此了解DARPA新的研究计划。会议由杰弗里·林（Geoffrey Ling）将军主持，他是一位驻军神经学家，曾在阿富汗做过很多截肢手术，其中大部分手术对象是孩子。DARPA在得知他正在研究像《星际迷航》中那种不需要手术就可以通过扫描获悉身体内部器官状态的设备后，就将他招致麾下。在会上，林身着青蓝色的军服，充满热情地陈述着重建士兵受伤身体的科研使命，他是一位激动的演讲者，一边不停地使用着肢体语言，一边在讲台上走来走去，而坐在他面前的科学家和工程师则吃着点心。

在4个小时的时间里，林解释说，DARPA希望机械手臂的功能可以做到与真胳膊一样。它必须与真胳膊一样重，一样强壮，运行起来也跟真胳膊一样安静。它必须可以模块化，因为所有截了肢的人失去的四肢位置各有不同，这意味着电池不可能安装在设备的某个固定处。简而言之，该机构希望能研发出迄今最先进的机械手臂。与此同时，DARPA愿意资助最激进的神经科学项目，从而让人体也可以使用“神经控制”来移动四肢。正如林将军在会后所说，“我们希望我们的士兵能弹奏钢琴，而不只是能用筷子，还能弹奏古典音乐，比如勃拉姆斯的乐曲。”为了实现这些目标，他准备从全国多家机构召集数百名研究人员。

施瓦茨告诉我，很多研究人员对此抱有怀疑态度，“对我而言，我就像是来自明尼苏达的理想主义者，‘好吧，给我资金，我会把它搞出来的！’”他提交了报告，林将军竟决定动用“应用物理学实验室”（APL），该实验室是政府研发项目的总承包商，位于约翰·霍普金斯大学。尽管APL几乎没有神经科学方面的研发经验，但它在二战后曾经设计过宇宙飞船，测试过导弹。林相信，他需要一个在大型工程项目上具有专业经验的总承包商。在他看来，APL从事生物工程研究跟从事登月研究一样，没有本质区别。

不过，施瓦茨仍是受益者。林单独给他的基础研发提供了资金，并对他解释说，“你是我的王牌研究员。”在得到这份大合同后，施瓦茨开始用猴子做新的实验，希望它们能用大脑控制的机械手臂帮助自己进食。一年之内，他就实现了相当逼真的效果。研究员手里拿着棉花糖，猴子用机械手臂去抓它，把它送进嘴里，吃掉了它。一天下午，施瓦茨给我看了视频录像。在吃掉棉花糖后，猴子将胳膊从嘴里移开，伸手去抓新的棉花糖，然后它的胳膊先是停了下来，最后又收了回来，舔了舔刚才剩下的残渣。猴子这一本能式的决策行为表明，大脑和机器融合顺畅。“我们把这一行为称为具身表现，”他告诉我，“我们每天都能看到猴子的类似表现，这真是太棒了！”

2011年，一位DARPA代表来考察施瓦茨的研究进展，考察结束后，代表无意间问道，“嘿，你们这些家伙有兴趣从事人体实验吗？”尽管APL在开发机械手臂方面取得了巨大进展，但它在大脑控制系统领域仍然停滞不前，所以施瓦茨被召集来与匹兹堡大学医疗中心的团队一起来做这件事。最终，他加入了这项研究。

一台新的APL机械手臂——价值将近100万美元的机器人——被运到了匹兹堡。没有哪所大学曾经研发出过这玩意儿。它由碳复合材料组成，在关节处用了经过打磨的铝制材料，看起来就像是《终结者》中的道具。它的大小基于一米五高的人设计。尽管它只有4千克重，但它可以卷曲45圈，它的手指在抓住物品时能承受卷曲45圈所产生压力的50%。总体来讲，从肩膀到手指尖，人体胳膊的关节处可以做出三十种离散运动（discrete motions）——每一种被称为一个“自由度”。这个新胳膊拥有史无前例的26个自由度，其中包括了拇指的功能——从本质上讲，拇指应该算是单独的机械物，然后被安装到手上。迈克·麦克洛克林（Mike McLoughlin）在APL参观了“革新义肢”项目后，告诉我，“如果你跟APL的研究员交谈，他们会告诉你，这个项目比我们制造宇宙飞船还复杂。”

施瓦茨那时还只是临时性地参与人体实验。在把蒂姆·赫姆斯当做实验对象时，他从运动皮质那里获取数据依靠的是两张邮票大小的可折叠晶片——它有点像是脑电图仪（EEG），只不过装在了脑壳里。（为了尽可能少地打开赫姆斯的头盖骨，晶片上的电线要穿过脖子，从胸口穿出来。）该设备只能读取神经元的一般信息，经过30天的实验，赫姆斯只做到了3个自由度。但这足以移动机械手臂上的一些关节了，所以当APL的设备到位，在研究接近尾声的时候，匹兹堡的研究人员让赫姆斯一次性装上了该设备。赫姆斯不能控制机械手臂的手或手指，但他可以使用胳膊抚摸自己的女友——他已经多年没有用手抚摸过女友了。站在他面前，女友抓住了碳复合材料。她眼眶湿润，用另一只手按着自己的心脏部位，温柔地对他说，“亲爱的。”

匹兹堡的团队将这段视频发给了DARPA。当时的机构主任雷吉纳·杜甘（Regina Dugan）告诉我，当视频发过来后，她和她的副手冲到杰弗里·林的办公桌一起观看。“我们彼此看着对方，”她说。“我记得当时周围一片寂静，我们每个人的眼里都含着泪水，我们知道有大事发生了。”更重要的是，这一令人动容的时刻意味着该项目还有巨大潜力。施瓦茨还没有在人脑上使用“犹他电极组”，这一设备肯定能产生更好的效果。“我总是说，‘哪怕给我一个脑中只有100个电极的人，我也能把这事干成，’”他告诉我。然后，苏伊尔曼的电话打来了，她很想成为新的实验对象。

她一直保守着想成为实验对象的秘密，甚至连丈夫都不知道，她担心丈夫会试图阻止她去做这事。丈夫是位严谨的工程师，曾经在美国硼砂公司（Borax）工作。当他晚上回到家，苏伊尔曼什么都没说，哪怕她心里对这事越来越坚定。作为四肢瘫痪患者，她非常热爱生活，只是她的身体状况对她最大的限制在于，她很难去帮助别人。她能感受到周围每个人——在教堂，在家里——对她的关照。现在有了机会，她可以成为科学实验的对象，帮助推动科学事业。

那天晚上，苏伊尔曼想看电影，但正如她后来在没有发表的回忆录上所写道，“我的生活就像一只实验鼠，”她对此感到非常兴奋。“多年来，我一直梦想着睡醒之后突然能活动起来——离开我的轮椅，正常行走；上楼去拥抱我的丈夫和我的两个孩子；为自己梳妆打扮，能自己吃饭，能自己洗澡；能为我的家人做早餐；能跳舞，能奔跑，能感受到风吹起我的长发！”她写道。“现在，我有了一个新梦想，而它实现的可能性更大。我想象着移动我的机械手臂，我不太确信我能用它做什么，但我确信我能做蒂姆已经做到的事情——我可以用它触摸我丈夫的手，温柔地抚摸我孩子的面颊。我要想象这些场景好几个小时才能安然入睡。”

几天后，匹兹堡大学的代表打电话给她，说研究员需要评估她的情况才能决定她是否适合成为实验对象。此后不久，她与詹妮弗·克林格尔（Jennifer Collinger）碰了个面，后者是匹兹堡医学院副教授，她也参与了这项研究。苏伊尔曼得知这项实验的风险会比赫姆斯的实验更大：设备会穿过她的大脑，并且硬件会从大脑中伸出来。“他们说，‘你知道这需要你自愿接受做脑部手术吗？’”她告诉我。“我说，‘是的，这不是问题，我的目标是要移动那个机械手臂！”他们说，‘好吧，这两个支架会伸出你的大脑大约两厘米，并且它们会一直在那里，直到我们将它们取出。”我说，‘好吧，没问题。我想要用我的意念移动机械手臂！’”

团队解释说，他们希望这个机械手臂能实现7个自由度——这是施瓦茨给DARPA许下的目标。“然后，他们问我是否有自己的个人目标，”苏伊尔曼回忆说。“我感觉他们希望我说，我想要抚摸我的孩子或丈夫。我说，‘是的，我有自己的目标，我想要自己吃巧克力’——我以为他们会笑起来，但他们没有笑。他们只是彼此看了一眼，然后说，‘是的，我们应该可以帮你做到这一点。’所以，我开玩笑说的一句话就成了他们的研究目标。”

那天晚上，她让丈夫观看她电脑上的赫姆斯视频。看完之后，丈夫建议她申请参与实验。她小心翼翼地告诉他，她已经申请了。让她感到宽慰的是，丈夫非常兴奋，细数了她具备成为优秀实验对象的各种条件。接下来几天，苏伊尔曼接受了脑部核磁共振检查，以了解四肢瘫痪十年后她的运动皮质是否还能正常运作。（令人惊讶的是，还能。）研究人员还将EEG传感器固定在了她的头皮上。当他们监测她的大脑时，她发现她能够大致移动屏幕上的光标。

施瓦茨只是在初期面试时与苏伊尔曼做了简短的交流。“革新义肢”项目涉及一大帮团队，包括博士后、神经手术医生和辅助技术专家。他已经快要实现他的事业长期目标了，但他还不得不思考很多细节问题。“想想如果要实现登月，”他告诉我，“你和团队这帮人一定会为研发进度和技术问题而感到焦虑。你更关注细节，关注每个细节如何做到无缝衔接。”从动物实验转向人体实验会面临很多未知情况——从新设备和更复杂的手术，到刚加入团队经验缺乏的研究人员。他说，“我们无法保证，我们能在人体身上做到已经在动物身上做到的事情。”

2012年2月，经过数月准备，苏伊尔曼被送入了医院手术室，准备接受手术。“有些人来迎接我，我敢确信，在他们的口罩背后隐藏着他们的笑容，”她后来回忆说。“但我看不到他们的笑容，我只能看到明亮的光线，穿着长袍、带着口罩的人，以及很多医疗设备。即将发生之事的那种庄严感最终还是让我感到了畏惧。”

“犹他电极组”的成功植入需要相当的精准度。手术前，研究人员用激光为苏伊尔曼的大脑做了三维扫描，标注了手术位置，削掉了她的部分头皮。神经手术专家——伊丽莎白·泰勒-卡巴拉（Elizabeth Tyler-Kabara），曾经为施瓦茨的动物做过手术——修剪了一片头皮。她开始用手术钻对头骨进行切削，头骨碎片堆积起来，就像雪球一样。

当手术打开了苏伊尔曼的头盖骨，“犹他电极组”还放在旁边的托盘里。这些电极组是正方形的，边长为4毫米——不会比这篇文章中“W”字母的宽度更宽——它们由硅片制作而成，经过切薄、化学处理，然后在酸液中蚀刻，直到其表面仿若极小的指甲盖。每个植入的方块都是随着支架被运到匹兹堡的，而这些支架是由钛金属制作的：它们作为栓塞孔将安装在苏伊尔曼的头上。这些方块由96根金色电线绑定在一起，每根金色电线连接一个电极。

泰勒·卡巴拉将一个有意做了弯曲处理的支架放进了头盖骨，同时把涂上了蜜蜡的电极组贴在了苏伊尔曼的头皮上，电极线悬空吊着。一旦支架安装好，卡巴拉就让可以穿过大脑的微电极组正面朝向裸露的皮质。如果用手去操作，有可能会破坏脑组织或者贴错位置，因此用弹道式方式进入是很有必要的。形状像魔法棒一样的气动注射器精确对准植入物。随着用力推送，注射器会以每小时40公里的速度将电极组射进大脑。而推送的时机必须要结合苏伊尔曼的呼吸节奏，因为每次呼吸，她的大脑都会有起伏，而电极组会漂浮在她大脑流动的脊髓液中，当运动皮质上升到最高位置时植入才会取得成功。

泰勒-卡巴拉让“革新义肢”团队中一位匹兹堡大学研究员来推注射器按钮。每个人都屏住了呼吸，观察苏伊尔曼大脑运动的节奏。然后，突然，注射就完成了。注射阀门开合的声音弥漫在手术室，伴随着注射器压缩空气的声音，以及无意识、像闪电般迅疾的呼吸声，所有的一切都在金属发出的叮当声中达到了高潮。96个电极很快就注射到了指定位置，就像是足球黏在了柔软的草坪上。

在植入第二组微电极后，苏伊尔曼被切掉的头盖骨回到了原位，尽管还是留下一个斜切的细口子，好让电线穿过支架。耷拉着的头皮被缝回原位，然后卡巴拉小心翼翼地剃掉了她一些头发，并留下足够多的头发，以便稍微遮挡一下铝制植入物。由于在实验期间，支架会占据敞开的伤口位置，医生需要经常使用抗生素，以降低潜在的致命性脑感染风险。

苏伊尔曼在恢复室中醒来的那一刻，感到一阵使人虚弱的头疼。“我痛，我痛，”她叫唤着，然后她责怪她的家人放任她做这场不必要的手术。医生给她用了止痛剂，她睡着了。第二天早晨，疼痛减弱了，她要来一个手持镜子，想看看自己的样子。头顶上有两个支架突了出来：就像弗兰肯斯坦怪兽的圆柱形突触，每个突触的直径有0.6厘米长，突触被遮盖起来，以防止湿气进入啮合点。苏伊尔曼决定接受它们的存在。她告诉自己，它们是研究的工具，并分别把它们称为“刘易斯”和“克拉克”。

苏伊尔曼头上的电极组就像NASA宇宙飞船第一次在遥远星球着陆后的那一刻，是充满不确定性的。研究人员采取了所有预防措施，确保能将电极组送到充满皱褶大脑的准确位置。在事前的核磁共振扫描中，他们让她想象移动自己的手和胳膊，以探测与这些意念相关的运动皮质部分。但他们不确定她想象的具体内容是什么。这种不确定性，再加上研究人员缺乏将电极组植入人体的经验，意味着这些极小的设备很有可能被植入到错误的位置。正如施瓦茨所告诉我的，“也许电极组被植入到了她的面部区域，而不是运动皮质区域。”

一旦苏伊尔曼不再感到疼痛，施瓦茨就迫不及待要开始记录电极组的数据了。“我思考了所有可能会出错的地方，”他告诉我。如果设备坏了呢？或者如果苏伊尔曼脑部开始出血了呢？或者受到感染了呢？他从乔格普洛斯那里学会了要尽快记录相关数据，把这些信息存储起来。“我的原则是，如果你有机会收集数据而你却没这么做，你就是在犯罪，”他说。“在让她冒着生命危险参与这项实验之后，这是我的职责所在。”他帮助团队将记录设备搬到一台推车上，运到了她的房间，该房间紧靠着医院的康复中心。“这就好像是，好吧，我准备进大脑里去看看了，”他说。

苏伊尔曼知道团队即将赶来，就让她的健康助理把她的衣服拿过来，帮她穿上。当研究人员到达时，她已经坐在轮椅上等他们了。她面无表情，头戴着鼠耳朵帽，帽子上留着老鼠的胡须和鼻子，一条鼠尾巴从轮椅后面钻了出来。科学家们很快笑起来，但施瓦茨没有笑，他明显有些不高兴。

“这玩意儿太搞笑了，安迪，”她告诉他，“你应该笑一笑才对。”

“但你不是一只实验室老鼠，”他说，“你是我们的合作伙伴。”

詹妮弗·克林格尔松开了一个支架的盖子，将一根电线插进去，把犹他电极与推车上的电子设备连接起来。当一个神经元放电时，从一个突触传送到另一个突触的电脉冲就会被转化为声音——介于爆炸和摩擦之间的声音。很多神经元放电的声音就像电台的干扰声，有位神经科学家把这种声音称为“大脑交响乐”。团队告诉苏伊尔曼，他们将要把从她大脑中读取的数据用扩音器放出来，这样他们就能立即知道，电极组是否处于准确的位置。

站在苏伊尔曼面前，施瓦茨让她想象以各种方式移动她的胳膊，但这没能产生任何声音。她没有流露出失望的神情，但她很快就开始担心手术失败了。然后，她想象移动她的食指——用EEG做了测试，这一次设备显示出更清晰的信号——电极组发出了几声爆破音。在苏伊尔曼听来，这种声音“就像是牛奶倒在了米花糖上，”这让科学家们的兴奋之情蠢蠢欲动。施瓦茨伸出了手掌，就像拳击教练一样，对她说，“锤它！”苏伊尔曼努力集中注意力，想象着击打他的手掌。扩音器再次发出了柔和的爆破声。在将他的手掌移到另一个位置后，他让她再次击打手掌，施瓦茨让她想象扭转手腕。扩音器爆发出神经元放电的“交响乐”。“我们成功啦！”他兴奋地说。“你是怎样移动你的手腕的？”“上下移动，”她说，并露出了笑容。

“啊，简直太棒了！”他说。

离开康复中心后，苏伊尔曼感到一阵轻松和兴奋。在家里，她在书桌上贴了一个便条，上面写着：“你不再只是一具活着的躯体了。”在做手术的前几周，她参加了圣诞节家庭聚会，家人们给她出主意，教她如何回应那些问她为什么会有金属管伸出头骨的陌生人。有个家人建议说，她应该做出一些怪异动作，让那些陌生人以为看到了外星人。还有人建议她引用《星际迷航》中的台词：“反抗是无效的，你会被我同化。”

整个周末，苏伊尔曼几乎都在睡觉。到了周一，她第一次前往实验室，那是匹兹堡大学医疗中心一间无窗的房子，离她家只有20分钟的车程。APL的机械手臂安装在墙上的铝制支架上。为了防止机械手臂失控，研究人员在制造它时设计了一个功能，当它伸到超过可视距离几厘米时，它就会停止运作。研究人员必须确保苏伊尔曼绝不会身处不可视的空间。

第一次看到机械手臂，苏伊尔曼认为需要给它取个名字。在她看来，它看上去就像是荷马史诗中的勇士赫克托，于是她坚持让研究人员用赫克托来称呼它。（他们尽量合她心意。）“我和赫克托进行了对话，”苏伊尔曼告诉我。“我相信我会取得胜利，如果我没能做到这一点，他会为失败承担责任。他同意了，但这可能是因为我替他同意了。”

实验室的一个角落是任务控制中心：有6台平板显示器和一台用于处理犹他电极组信息的电子设备。4台电脑用于处理从苏伊尔曼大脑获取的数据，而这些数据在显示器上显示为一系列波形，每一组波形显示了神经元毫秒级的电化学反应——这就是认知的复调和声，这些和声又可以被区分为一系列的独声。电极组以每秒3万次的频率记录数据。苏伊尔曼每次要在实验室呆上6个半小时，并将电极组连接到各种设备上，这些数据相当于詹姆斯·卡梅隆电影中的“阿凡达”——以3D形式投射在荧幕上——会通过电线连接到“刘易斯”和“克拉克”。为了有效处理大量数据，分析系统只会保留有科学意义的信息。

苏伊尔曼驱动她的轮椅来到赫克托面前，研究人员将她的大脑与电脑连接，然后就是等待。她的健康助理帮助她玩《时代》杂志的字谜游戏，她将字母贴在剪贴板上，而剪贴板又放在覆盖了她膝盖的毛毯上。

由于犹他电极组很容易随着苏伊尔曼大脑的移动而在头骨里呈凝胶状的皮质中移动，研究人员每次读取的数据就可能会来自不同的神经元。每天实验开始的时候，多达30%的神经元不同于前次实验所监测的神经元。因此，研究人员不可能知道这些新神经元是调整方向还是调整速度，而且每天分析系统也必须重新进行调校。对此，苏伊尔曼能做的并不多。但我们观察别人的行为时，我们的大脑通常会对这一行为做出反应，就好像它是我们自己的行为：如果你观察正在使用螺丝刀的人，你运动皮质中的某些神经元似乎也会放电，就好像你也正在使用螺丝刀。（当我们从事阅读活动时，运动皮质通常非常活跃。）为了利用这一镜像元效应，团队让苏伊尔曼观看赫克托的移动行为，而这一行为是由软件控制的电脑声音操控的：左、右、上、下。一群科学家安静地观察着她，而她则观察着机械手臂。

施瓦茨告诉我，苏伊尔曼看上去很困惑：植入物对她来说仍是新鲜玩意，她对实验路径也并不熟悉。而且，尽管镜像元效应可以让研究人员预测她的神经元是如何调适的，“但这只是一种粗略的预测，以致于机械手臂不可避免地会犯很多错误。”为了帮助苏伊尔曼通过实验的初始阶段，团队开发了两种软件工具：一种是方向性的过滤器，能防止她让机械手臂偏离预定方向；一种是“自动控制器”，可以帮助机械手臂去接触目标物。实验必须实现精妙的平衡：如果电脑的辅助太少，苏伊尔曼很可能实现不了自己的目标；辅助太多，她又不知道该如何控制住赫克托。让她的大脑具有学习调控机械手臂的能力至关重要。通过训练，一个人可以获得对单一神经元放电的自主掌控力，从而实现某个目标。

在施瓦茨的初期实验中，机械手臂的移动几乎完全由电脑掌控，相关工具都是据此来设计的。然而，苏伊尔曼还是对操控机械手臂感到紧张。“从一开始，我就一直相信我会成功，”她告诉我。“当我做第一次尝试的时候，机械手臂没有反应，我突然就吓住了：‘哦，我的天啊，这可不是我想要的！”这个房间里有这么多人，我意识到他们同样在跟我一起参与实验。这个项目的成功与否取决于我是否能操控机械手臂，我突然感到肩上压着重担，我必须成功。”问题出在技术差错上——一台电脑死机了——但苏伊尔曼仍旧专注在如何移动机械手臂上，她认为问题出在她身上。她在心里给自己鼓劲，然后再次做了尝试。“我观看了我第二次移动机械手臂的训练视频，我深出了口气，我说，‘我做到了！’”

移动机械手臂耗费了她所有的注意力——一边想着向右、向右、向右，一边想象自己的胳膊也在向右移动。她告诉团队，“有几次，我特别想又狠又快地击出拳头，我确实做到了。我想象自己正在打拳击赛。”

“我会在周六练跆拳道，”一位研究人员说。

“也许你应该试试这机械臂，”她打趣道。

施瓦茨曾经鼓励她将她性格中严谨、细致的一面抛开。他自己对心理物理学的研究告诉他，她正在试图对抗最基本的生物障碍。每个触摸运动都可以分成两个阶段。当我们想要接触某个物体时——比如，拿起咖啡杯——胳膊在我们看到自己伸手之前就已经开始做出快速响应了。施瓦茨把这一过程称为“弹道式”阶段，他告诉我，90%的胳膊运动是在这个阶段完成的。一旦大脑从视觉上理解发生了什么，身体就开始对该运动做出调整了。在我们的手指接触到杯子之前，视觉扮演了主导角色，确保我们的身体能做出准确的行为。由于苏伊尔曼对赫克托的控制完全基于她的视觉，她就错过了弹道式阶段。运动的最后阶段构成了她的全部运动过程，而这一过程充满了精细的思考和修正。

到了第二天，很多技术问题得到了解决，苏伊尔曼能够掌控机械手臂了。施瓦茨鼓励她胆子再大点，突然，他跳到了赫克托身边，催促她用机械手臂打他的手。在控制机械手臂击打他手的过程中，苏伊尔曼静静地坐着，注意力高度集中。“我们做到了！”他告诉她。他们玩起了猫鼠游戏。在触摸机械手臂之后，他问她，“你感觉到我在推你吗？”——这是在开玩笑吧，因为这根本不可能做到。一屋子的人发出了笑声。苏伊尔曼的脸上则充满了笑容，“哦，我感觉到了！”她说。只用了几个小时，她就实现了赫姆斯花了一个月才实现的目标。施瓦茨用手机给DARPA发了一封电邮：“全三维脑控制！！！！达到5个自由度！！！”

十多年来，苏伊尔曼从来没能举起过一根手指头。现在，她突然间能使用机械手臂接触到周围的一切事物。那天下午晚些时候，当她还在指挥赫克托接触不同的目标物——放在木板上的蓝色物块——房间变得安静起来。她周围只有电脑风扇散热的呼呼声。在常规的休息阶段，一个柔和的机器人声音指导她去触摸另一个目标物。在举起机械手臂时，苏伊尔曼感到一股情绪涌了上来，她闭上眼睛，紧闭双唇。尽管她决定保持冷静，但眼泪还是挂在了脸上。机械手臂停止了上升。”你还好吗？”研究人员问。

苏伊尔曼的脑海中浮现出各种回忆。她突然回到了1998年在加州家里，那时她刚刚瘫痪。几乎像是在说悄悄话，她告诉研究人员，“我正站在厨房，我正试图举起手去拿碗，但我做不到。”后来，她对我讲述了她所回忆的内容：“那时第一次我意识到我的胳膊如此无能，那真是给了我沉重的打击——我的天，如果这种无能扩散到全身该怎么办？”苏伊尔曼的健康助理擦去了她的眼泪，实验继续。

在接下来的几天，她的表现又更进了一步。随着研究人员改进他们的算法，她的大脑也修正了对算法的响应。她开始称呼赫克托为“我的胳膊”，很快这就成了她的口头禅。“我根本没意识到这一变化，”她告诉我。“我只是说，‘让我看看我是否能让我的胳膊做到那件事。’或者，‘我的胳膊别往那儿拐。’”

有一次，施瓦茨从她身边走过。“你知道，对我来说最酷的事情是什么吗？”他说。“那就是让运动看起来更协调、更优雅——这就是我们正在追求的目标。”当他说这话时，为了加以强调，他以十分流畅的姿势弯曲着自己的胳膊。“我们的全部目标就是要做到这一点，我们不想让机器人的运动看上去很蠢笨。我们希望你的移动能做到我所谓的优雅！”

“哦，绝对能做到！”苏伊尔曼说。

施瓦茨面露微笑，向她保证，“我们快要成功了。”

苏伊尔曼每周要去实验室三次，每次在那里呆4个小时。在大约一个月的时间内，它可以用赫克托的手指握起一个拳头，可以夹起和抓住东西了。两个月后，研究人员关闭了辅助算法，让她自己全面操控。在第三个月，她实现了施瓦茨为DARPA设定的目标：7个自由度。这意味着，她可以开合手掌了，同时可以指挥胳膊反转手腕。她的进步如此之快，研究人员甚至都跟不上她的进度了。“我记得，我有一次散步，我对自己说，‘靠，真的做到了！’”施瓦茨告诉我。“这有点像是开悟的感觉，像是经历了‘哇’那样的惊奇时刻。”

每次去实验室，苏伊尔曼的移动都会变得更具本能性，她已经很难描述自己是怎么做到移动胳膊的了。“我只是学会了看着目标物，然后赫克托就会帮我拿到它，”她告诉我。她感到她正在发现一个长期以来被她忽视的自己。“我学会了如何像51年前那样去拿苹果，我仍记得当时的情景，当时能做出那样一个动作让我感到非常开心。”

实验已经做了6个月，团队准备让她学会自己进食。有人去买了一些德芙巧克力棒。由于机械手臂经常会过度发热，它会被冷冻降温，但又不至于被冷冻到在抓取时会把东西黏住的程度。“我们在感恩节前一天做了尝试，”苏伊尔曼告诉我。“巧克力棒是半敞开的，在前面几次尝试中，它碰到了我的嘴边，或者正当我要把它送进嘴里时，最终只吃到了空气，它移到了其他位置。”

施瓦茨在她身上看到了人的生存本能。“你可以想象，这是令人相当惊讶的事情，”他告诉我。“你有机械手臂，你认为你可以控制它，但也许你不能，它能产生18千克的推力，你却要把它送到你脸前。你可以看到她很焦虑，但与此同时，她很想吃到巧克力棒。”经过几次尝试，苏伊尔曼已经足够接近巧克力了。“在赫克托移走之前，我只能吃到一点点，而我可没想要让它移走，”她说。“这只是一小口。但这是我吃过最好吃的巧克力！”她说“ever”（吃过）这个词时就像刚上学的小女生学单词那样拖着长长的尾音，其中混杂着满足的兴奋感。在吃到这一小口后，她挥舞了赫克托的拳头，以示庆祝。

从一开始，“革新义肢”计划就一直把将感知信息写入大脑当作目标——让像苏伊尔曼这样的人不仅具有操纵机械手臂的能力，还有对机械手臂产生知觉的能力。这意味着要制造一个更为自然的义肢，而这显然会面临一些更为困难的问题。如果从大脑中提取信息可以扩展一个人的主体感受，那么向大脑输入信息——干预认知的基本结构——难道不会降低这种主体感受吗？

60年代，耶鲁大学的西班牙神经科学家何塞·德尔加多（José Delgado）曾经设计过一个由录音机控制的电极，该电极可以植入动物大脑的深处。德尔加多发现，经过训练，该电极可以用于减少猴子的攻击行为。1964年，他来到西班牙，将他的电极植入到一头公牛的脑中，然后戏剧性的情况发生了：他在斗牛场面对那头公牛，手里拿着斗牛士的红色披风和能够控制电极的手持式录音机开关。当公牛冲向他时，他激活了植入电极，使得公牛迅速失去了对他的兴趣。后来，德尔加多将这种电极用到了精神病人身上。根据《科学美国人》杂志的报道，“只要推动按钮，他就能让人微笑、咆哮、狂喜、恐惧、饥饿、唠叨、淫乱。”在名为《心智的物理控制：走向一个心理健康的社会》（Physical Control of the Mind: Toward a Psychocivilized Society）一书中，德尔加多设想了机器控制认知的乌托邦。在国会作证时，批评者将这种乌邦托描述为鼓吹“技术极权主义”。显然，这种技术可能会被误用。在60年代的种族骚乱平息之后，两位哈佛神经手术医生建议，神经电极可以用于抑制社会暴力行为。1972年，杜兰大学的精神分析师试图用这种电极在同性恋者身上激发出“对异性的觉醒”。

DARPA很清楚这段历史。2012年夏天，名叫阿拉迪·普拉巴兰卡（Arati Prabhakar）的新主任走马上任，在听取了神经科学研究领域的简短汇报之后，她很快决定自己的机构要更加注意研究带来的社会影响。在该机构的研究项目之外，神经科学家们已经研发出了大脑植入物，可以让啮齿类动物有能力感知红外线，甚至他们已经开始在研究如何将不同动物的大脑连接起来。“我不想生活在一个由技术人员提供所有答案的世界，”她告诉她的同事。她将DARPA生物项目整合进了名叫“生物技术局”（Biological Technologies Office）的单位，该单位由杰弗里·林领导，她指示林要把伦理学家、哲学家和应用神经科学家召集在专家顾问团中。“跟每一种强大的技术一样，这种技术既能行善，也能做恶，”她告诉我。“我们现在就处于这种境地：必须要思考这些问题——该研究的价值和分量。”在做了进一步思考后，该项目得以继续推进。

2014年，匹兹堡的团队招募到了第二名四肢瘫痪的实验对象，他叫纳森·柯普兰（Nathan Copeland），只有27岁。他想知道团队是否能将感知信息直接输入他的大脑。APL设计的机械手臂可以连接它手指上的传感器，尽管苏伊尔曼没有用到这一传感器，柯普兰将会用到它：两组额外的犹他电极组也会植入他的体感皮质，他的神经系统将会与机械手臂形成闭环。

研究人员知道，激发自然感知比移动胳膊的技术难度更大。尽管有可能做到在一堆神经元附近引发电化学反应，从而激起某种感知反映，但要将这种刺激转化为细微的感知则并非易事——这很大程度是因为今天的植入技术只能大致接近神经元彼此连接的方式。大脑细胞是以非常复杂的模式在处理感知信息，而且这些模式总是在发生变化。现有的植入技术还不能像大脑那样处理信息。最成功的神经义肢——耳蜗植入——与生物处理之间的差距，就像是马尼拉文件夹与笔记本电脑之间的差距。耳蜗的局限性在一定程度上能得到克服，是因为它是连到听觉神经上的，它输送的信息可以到达大脑更高级的结构上，而且它也已经得到了改进。但在柯普兰的案例中，将感知数据直接送入体感皮质意味着，植入物不可能从改进的过程中自然受益。

尽管传感器被装在机械手臂的指尖位置，柯普兰只是在他生物手指底部附近体验到了模拟的感知。有时，这种感觉就像是有东西压在了他的皮肤上；另一些时候，这种压力似乎由来自于内部，来自于他的骨头。“所以，那是一种很怪异的感觉，”他告诉我。无论这些感知来自哪里，它们都让他觉得既熟悉又陌生。柯普兰发明了几个词，来形容他体验到的那种刺痛感：“刺瞎双眼”（sparkly）、“快跑的小鸡”（rapid-tappy）、“躁人的嗡嗡声”（drilly-buzzy）、“痛到颠毫”（pinpointy）。我问他感觉如何，他告诉我，“不像是碰到了电丝网的那种感觉，不是清凉如薄荷般的刺痛感，也不是碰到大头针和缝纫针的感觉——那是一种不太舒服的感觉。”他叹了口气。“但真的有刺痛感！我不知道，那种感觉超级怪异！”

[视频] 受意念控制的机械手臂——“革新义肢”一瞥：纳森·柯普兰用匹兹堡大学的机械手臂处理任务。

当柯普兰能感受到机械手臂的存在时，他在该项目上的表现似乎就已经取得进步了。但从一般层面而言，他使用的方法不同于苏伊尔曼的方法。后者试图让每一步都做得很稳当，而前者有一种赌徒般的本能，经常在实验中操之过急。他希望用非科学的实验方法测试他的能力，将他的大脑直接插进游戏《最终幻想XIV》——“只需要直接成为电脑游戏的界面就行”。一天下午，他告诉我，“我总是说，为什么我们不给吉尼斯打电话呢，让他们看看我们做了那么多愚蠢的事情——你们什么都没做成，这就是世界记录！你们只是写下了一句：‘好吧，他能玩转一只铅笔了！’”就这样，他转到了另一个任务，这个实验与听力测试很像。当哔哔声响起时，研究人员将电脉冲送进他的皮质，以测试他的脑部反应。柯普兰要做的一切就是坐在那里，讲述他的感受。

不难理解，让四肢瘫痪的人沉浸在电子游戏中可以让他拥有一种深深的自由感。在苏伊尔曼完成她的实验之前，她也有过类似的感受，她告诉我，那是她在实验室经历的最重要的时刻。当杰弗里·林在马里兰的一家咖啡厅碰到APL项目主任迈克·麦克洛林时，苏伊尔曼正在与匹兹堡团队合作，那时她对机械手臂的操控已经达到10个自由度了。那天下午，林和麦克洛林谈论到这项技术。“我们的设想不只是做好义肢，”麦克洛林告诉我，“比方说，你有一个恒温器——你可以与它对话，让它改变温度，让它把灯打开，让它与你的电脑连接，让它帮你开车。这项技术具有巨大的潜力，可以从根本上改变我们与机器互动的方式。”

他俩就技术问题充分交换了意见，麦克洛林提到，APL已经为F-35战斗机打造了一款飞行模拟器，并建议杰弗里·林将苏伊尔曼的大脑连接到模拟器上。林同意了。正如他所看到的，DARPA的角色就是开启新的技术路径，而不是将技术打磨完美。“我们是一家国防机构，对吧？”他告诉我。“所以，是的，我们正在做的事情对于四肢瘫痪的人来说非常有帮助，但我们的想法不止于此：我们可以用这项技术向人们展示，我们能够走多远？”

将苏伊尔曼的大脑连接到飞行模拟器毫无疑问引起了军方的关注。意念控制飞行是很早就有的想法。1970年代，DARPA曾经考虑过用EEG来实现这一目标。DARPA前主任托尼·泰特（Tony Tether）告诉我，在高速飞行中，施加在飞行员身上的重力令他们在生理上无法正常操控飞机。“如果所有飞行员要做的事情就是动动脑子，你就可以把他们放在飞机的密闭舱里，让他们免于受到更大重力的伤害，而飞机也能因此飞得更快，”他说。

DARPA一度中断了这方面的研究，因为EEG技术还达不到要求。但这个想法在关于冷战的惊险小说中还存在，《火狐》（Firefox）就讲述了一则虚构的苏联战斗机米格-31的故事，在其中，一个主角解释说，“你实际上已经连接到了武器系统上。”《火狐》一举成为军事神经科学的标志性目标：将士兵与武器连接在一起，成为混合人。卡伦·默克森（Karen Moxon），脑机接口研究领域的领军人物告诉我，“我在科罗拉多大学读博士时研究的就是航空航天工程技术。空军关注的是军力、空间站中生长的植物，以及《火狐》。”

过去十年，DARPA官员在无人轰炸机的激发下，设想出意念控制飞行的新版本。当打造F-35模拟器的想法出现时，在杰弗里·林手下工作的一位项目经理告诉我，“飞行员的职责还停留在驾驶一架飞机，这真是20世纪的过时想法。在未来，很有可能我们会建立一对多的关系，一名飞行员可以控制15或者20架飞机，从而成为空中战斗的司令员，而不是一名操控驾驶杆和油门杆的技师。”随着大脑植入技术的发展，一个人可以通过意念指挥一大群飞机。

林和麦克洛林希望让苏伊尔曼体验一下F-35模拟器，但由于软件是机密的，无法被带到匹兹堡来。不过，团队购买了一款类似的商用机，一款更为简单的程序，以用于训练。第一架用于模拟的飞机是单引擎的飞机，名叫“Mooney Bravo”。跟使用机械手臂一样，苏伊尔曼在两个维度上通过视觉想象移动她的手腕——左和右，上和下——来指挥飞机。“这种操控要变成一种本能是非常快的，我会说，只需要两分钟就够了，”她告诉我。“如果我想往下飞，它就会往下飞。”她第一次用Mooney Bravo做实战测试是飞机正在空中飞行的时候，她似乎悬停在飞机尾翼上。尽管屏幕上的图像显示，她正在俯瞰着飞机，当飞机上升时她觉得自己就在飞机里，但她还是克服了这种感觉。“我感觉我站了起来，离开座椅，我身处云端，我离开了我残废的身体，”她告诉我。“我正在飞行，那种感觉甚至比吃到巧克力还令人兴奋，而且这一实验的意义更为重大。”

她穿越了峡谷，在飞越匹兹堡的时候，她试图找到自己的家，但模拟器没有为地面场景提供足够充分的细节信息，所以她决定看一看地球上主要的标志性建筑。她觉得中国的长城看上去太单调了，于是问工作人员是否可以看看法国和埃及。这是可以做到的。在飞行过程中，她注意到，模拟器不仅能让她在机舱中顺畅移动，还能让她产生一种数字幻觉：这个世界存在着没有固态、重量和质量的物体。苏伊尔曼在飞越全球各地的过程中感到十分愉快。“我从戴高乐机场起飞，飞过了埃菲尔铁塔，”她告诉我。“我飞过了金字塔和亚历山大！”这种体验真是让人欣喜若狂。在语音书写软件的帮助下，苏伊尔曼做起了笔记。那天晚上，从实验室回到家，她写道：

今天，我驾驶了一台飞机。
今天，我他妈驾驶了一台飞机！
我今年54岁了，四肢瘫痪已有14年，但我今天驾驶了一台飞机！用我的大脑，我仍然能够飞翔。

在DARPA，杰弗里·林播放了苏伊尔曼飞行的视频，并阐述了它里程碑般的意义。他相信，该实验预示着人类身体进化的变革。“难道你没理解发生了什么吗？”他告诉我。“我们已经摆脱了身体的局限，这让人类达到了另一个高度，兄弟！你能想象一副身体有四只手臂吗？你能想象一副身体多了两只眼睛吗？我们的身体来自于生物组织，我们完全可以摆脱对生物组织的依赖。”林在2015年卸任，但他的接任者贾斯汀·桑切斯（Justin Sanchez）决定继续推进这项“超人类主义”研究。DARPA此后投入了更多资金在神经技术上，其中投入最多的项目就是开发出比犹他电极组更强大的神经植入物。新上任的项目经理在私人企业中加快推动大脑移植技术的发展。“未来的大门已经打开——虽然还会遇到一些挑战，”他告诉我。“我们要解决的问题是，如何让植入物不再只有100根电线，而是要让它变得更强大，拥有更大的带宽？我们能让它变成无线的植入物吗？”

2016年，DARPA开始让匹兹堡的研究人员更多地从事飞行模拟实验。来自APL的团队带着新问题回到了匹兹堡大学：（用意念控制飞机的）飞行员可以拥有飞行的感受吗？研究人员设计出一款软件，该软件将经过选择的危险飞行路线信息直接植入了纳森·柯普兰的体感皮质。他不用再看着飞机的刻度盘或者听从他人的指挥，就可以直接感受到飞行数据。

在其他模拟实验中，APL试图让柯普兰同时指挥两架位于马里兰总部基地的无人机——这是实现指挥一大群飞机的第一步。“我们希望让纳森控制某种真实的飞行器，比如，四轴飞行器，”迈克·麦克洛林告诉我。该计划想要从偏远处开展实验，让柯普兰的大脑通过互联网连接到飞行器。但在匹兹堡的科学们反对这种做法，他们认为，与虚拟现实的飞行测试不同，该测试的确可以知道瘫痪病人是如何与电脑连接的，但从偏远且很难掌控的环境指挥真实的无人机不会产生太多有价值的科学信息。而且，这种做法违背了监督委员会的伦理准则，与在实验室从事该项目研发的核心使命相悖，这一使命就是要让辅助技术帮助需要该技术的人。“他们说，‘那不是一项学术研究，”迈克·麦克洛林告诉我。

之后不久，APL要求归还处理犹他电极组数据的硬件设备。就在匹兹堡大学试图用其他设备取而代之时，APL继续推进大脑控制的飞行实验。麦克洛林告诉我，在新的实验规则下，人类作为实验对象会被植入两个犹他电极组，每个脑半球各植入一个，因为实验要求他们指挥多架无人机。DARPA官员们已经把这项研究称为“意念飞行”（Mind Flight）。当我问贾斯汀·桑切斯DARPA为什么要撤离匹兹堡大学，他说，“我们知道APL可以解决其他问题——控制飞行器以及类似的问题——所以我们给了他们机会。我们从事这项研究只是做出了一个战略决定。

匹兹堡研究人员参与的“革新义肢”项目停止了，但他们从NIH那里获得了数百万美元资金，继续进行深入研究。同时，施瓦茨也想继续解码运动的认知之谜。他告诉我，他对大脑研究得越深，遇到的问题就越复杂——充满了各种非线性模型，很像是预测天气变化，同时充满了噪音和秩序，神经元在各种逆流和反馈循环中传递信息。他所发现的神经轨迹也许可以被看作是思维的雏形，但他不愿意用这种方式去描述它们。“只发现了很少的细节，”他说，“只是因为我们获得了非常清晰的信号，但这并不意味着我们知道了运动皮质正在做什么。”在这些探测到的模式之下，可能存在着更深层次的秩序。

施瓦茨对苏伊尔曼遇到的一件意外困难感到尤其好奇。无论何时她想要捡起一个物体——一个球、一个塑料圆锥体——电极组都能探测到一系列的神经行为以及机械手臂逐渐后退的情况，就好像它受到了力场的排斥。“如果我让她闭上眼睛，她也能抓住物体，”施瓦茨告诉我。“如果我将物体从她手上拿走，她就会收紧拳头。所以这是非常有力的证据，它表明，我们对物体之间互动概念的理解存在着一些问题，这种互动超越了我们的解读能力。”为了探究这个问题，团队抑制了苏伊尔曼的神经行为。“即便如此，苏伊尔曼仍能抓取东西，”他解释说。从那以后，他的实验室就很想知道为什么苏伊尔曼的大脑在这种情况下也能做出反应。“这就是我现在最热衷的问题，”他告诉我。“移动你胳膊的全部理由就在于这能让你做一些事情。”这段科学旅程始于对运动认知规律的探究，但现在它要走向新的征程了：在我们伸手去触碰它们之前，我们是如何理解我们周围的物体——它们的重量、它们的脆度、它们的硬度？实际上，这个问题可以归结为：我们是如何理解世界的？

珍·苏伊尔曼在几年前突然被迫与赫克托分离。有一天，研究人员正准备将她连接到电脑，突然注意到一个令人警觉的情况：她的头皮支架处裂开了一个口子，能看到头皮之下的电线。这一开口会让她面对脑部感染的致命风险，于是研究人开始考虑备选方案：要么通过整形手术修复头皮，要么终止实验。施瓦茨担心电线会将细菌带进大脑，建议立即撤出设备。在两天之内，研究人员安排她重返手术室。

苏伊尔曼非常感激研究人员能把她的健康看得如此重要，但她又意识到，终止实验意味着她作为认知探索者的角色也将完成使命。手术来得如此突然，以至于她根本没有时间返回实验室，最后使用一次脑机接口，或者最后看一眼她的赫克托。

作为实验小白鼠的人生经历改变了她对自己的认知。在实验进行过程中，她在实验室看过视频录像，她想知道，屏幕中那个缩小了的人物究竟是不是她？有一次她把一段视频看了好几遍，想从中获得答案。“每一次，我都会比先前更接受那个事实，屏幕中的那个女人其实就是我，”她在回忆录中写道。“我没有过多留意自己残废的躯体，而是看到了我眼神中的光芒，听到了我声音中的喜悦，以及感受到了我内心的热情。”

在她的支架——刘易斯和克拉克——被移除后不久，她的丈夫和孩子就带她去了电影院。“阳光撒在山坡上，映在河面上，大地呈现出秋天的金黄，”她写道。“我在家人的陪伴下晒着太阳，度过了美妙的一天。我能记得生活有多美好，以及我有多么幸运。然后，在驱车回家的20分钟时间里，我的情绪变了。我从极度的幸福变成了哭泣的沮丧。失去刘易斯和克拉克突然让我感到无比伤心，它们的离开意味着什么啊？意味着我将再也不能控制赫克托。一切都结束了。我也许还会去参观实验室，但我再也不可能被植入电极，再也不可能让赫克托移动了。我所失去的这一切让我深受打击，我哭了起来。”苏伊尔曼希望能看赫克托最后一眼，跟它说说话。“我必须告诉他，我很想念他，而且我知道他也会想念我。我认为赫克托需要听到我告诉他，我跟他一起共度过一段美妙的时光，但他现在要与其他人在一起了，并且要与其他人尝试一些新的事物。我不想让赫克托觉得与其他人合作就是对我的一种背叛。当我想到这一切，我意识到，我真正需要的，其实是把这一切讲给我自己听。”

随着时间推移，她的失落感逐渐消失了。她很高兴获悉，柯普兰已经打破了她的记录。她认为他俩仿若是双胞胎探索者——她是1号探索者，他是2号探索者——他们将人类感知探索推进到了未知领域。她内心满是感激和充实。“我做到过！”她告诉自己。“我只是通过意念就让机械手臂移动了，我操控过赫克托的手腕和手指，并且我们一起被写进了技术的历史！现在，我要把这件事说出来，我要与人们分享这项研究的兴奋之处，分享我所体验到的激动，以及我们所做出的贡献。还有哪个女孩能得到比这更幸运、更幸福的礼物？”

翻译：王培
审校：邮狸
编辑：EON

2015年冬季，奥利弗·萨克斯在去世前六个月，给《纽约时报》写了一份类似于讣告的文章。他表达了对自己的一生、对相识的朋友以及对所追求的学术生涯的感激之情。 他写道：“在过去的几天里，我从全局角度俯瞰了自己的人生，对于它各个局部相互之间的联系有了深刻的认识。”

从广角镜头看待事物，将看起来不相关的细节连接起来，这种能力极大地辅助了萨克斯，也使他拥有诸多头衔——内科医生、神经学家、作家，甚至是过去半个世纪最有名的非虚构类作家。他很擅长书写大脑和心智领域的奇闻轶事，并在描述案例研究方面极具洞察力和同情心。 （《时代周刊》称他为“当代医学桂冠诗人”。）

萨克斯虽然擅长调查神经系统失常，但他的兴趣要更广泛一些。《意识之河》（River of Consciousness）收录了他之前发表的10篇论文，该书篇幅不长但涵盖多方面内容。通过这本书，我们可以了解到， 萨克斯描写自然的角度如同达尔文或者是奥杜邦，他也能够涉猎到物理领域又不失可信度，他能够很精确地探索科学历史，精确程度在学术界外的确罕见。（人们会有这样的感觉，假使萨克斯感兴趣的话，可能会编写一些像西方思想史上六位著名思想家的传记，例如西格蒙德·弗洛伊德、威廉·詹姆斯。）

萨克斯从不需要华丽的辞藻，如实描写他的所写所想就已足够。该书的第九篇文章中这样告诉我们，他当时只是坐在第七大道上喝咖啡，慢慢地看着眼前的世界：

我的注意力来来回回，有时候停留在一个经过的穿红衣服的小女孩，或是溜着一只顽皮的狗的男人，太阳（最后！）从云端里出现。还有其他不仅仅是视觉上出现的事物，例如汽车开引擎的声音，邻座借火点起的香烟味，这些都是一瞬间吸引我的事物。

这些足够提醒我们，意识体验虽然平凡常见，但是身处意识的体验过程却是很令人吃惊的。但我们下面要说的才是需要探讨的：为什么在众多可能获得的感知之中，我们唯独抓住了这些？

到底是为何呢？大脑——由三磅极其复杂的灰质和白质组成的结构，通过感官接受到大量信息，无数电化学信号中，最细微的一些信息流找到了进入我们意识世界的方式。萨克斯并没有提出一种全新的意识理论，但他是罗列问题、定义术语、提醒我们谜团在哪里的高手。由于视觉相对比较容易探测，长期以来都是意识领域研究最常见的入口。威廉姆斯·詹姆斯将视觉感知比作万花筒中闪烁的图像；哲学家亨利·柏格森则把它比作电影帧通过投影仪时短暂闪烁的光芒。

最近以来，弗朗西斯·克里克和他的支持者克里斯托弗·科赫（Christof Koch）在研究感知和意识的“神经相关区”。同时一名生物学家杰拉尔德·埃德尔曼（Gerald Edelman）也提出了“神经达尔文主义”的意识理论，他的理论关注神经元群的行为以及它们随时间出现的变化。萨克斯通过自己的理解研究进一步发展了他们以及其他思考者的观点：我们的大脑会以某种方式将一些片段编织成经历，再将经历串成记忆，记忆逐渐形成自我。（我还是很好奇如果萨克斯之后是否有读到物理学家朱利安·巴伯（Julian Barbour）1999年的作品《时间终点》（The End of Time），因为巴伯提到只有片刻是真实存在的，其他的都是幻想。）

长期以来，我们发现爬行动物可能是第一批拥有类似“意识流”的生物。两栖动物可能没有这种体验。（当一只苍蝇在视线范围内时，青蛙会反射性地展开它的舌头，但它不会像壁虎或变色龙那样到处看看吃东西。）萨克斯是自然主义者也是神经科学家，但萨克斯同时也是历史学家。这让我们想起达尔文，那个好奇蚯蚓是否有心智的人。

意识的本质是让萨克斯着迷的谜团中最深奥的一个，但时间知觉和记忆机制也引起了他的注意。萨克斯出生在伦敦郊区，在第二次世界大战期间他还是个孩子。在写第一部自传《钨舅舅》时，他剖析了自己的战时记忆，生动地描述了两次德国的轰炸袭击（记载于《记忆也会犯错误》的短文中）。在第一次袭击中，炸弹没有爆炸。他的家人和邻居“悄悄溜走…..很多人还穿着睡衣……带着用红色绉纸降低亮度的手电筒。”在第二次袭击中，“一枚燃烧弹，一颗铝箔炸弹落在我们家后院，燃起一股可怕的白热烟气。父亲拿出手摇泵，哥哥们拿了水桶，但在这股地狱之火面前，水似乎毫无用处。

《钨舅舅》出版之后，萨克斯震惊地发现其中一个记忆并不是真实存在的。这两件事都发生了，但他只亲眼看到了第一件事。就像他的兄弟迈克尔解释说，第二次袭击发生时，他和萨克斯在农村，但他的“回忆”却与他们的哥哥戴维在信中的描述完全吻合。戴维的描述最终形成萨克斯的记忆。如果没有迈克尔的提醒，萨克斯是否会发现错误的记忆？ “精神分析，或者说，大脑投影能够察觉出这种差异吗？”

但当一国总统出现这种情况时，这种“记忆”则要面对更细微的检查。萨克斯指出罗纳德·里根在1980年竞选总统时说道，二战期间敌方的炮火摧毁了我方的一架轰炸机，有名机组人员受伤严重无法逃出，飞行员选择在飞机旁死去。但这也不是真的，这是1944年一部片子《飞行之翼》中的片段。（我在08年《探索时间之谜》一书中谈及到布什总统也有关于“9·11袭击”残缺的记忆，他“回忆”说曾在电视上看到第一架飞机袭击世贸大楼，但这不可能，这是之后才出现的画面。当然特朗普对阿裔美国人在新泽西庆祝911袭击的“回忆”也是虚构的，这或许是来自以色列占区的一个片段。）

萨克斯写道：“尽管一些我们最珍视的回忆可能从没发生过，或可能发生在其他人身上，意识到这件事仍让人无比惊奇。奇怪的是，这种异变情况比较少见，因为我们大部分的记忆是那么可靠可信。”

萨克斯在2015年《纽约时报》的那份讣告中的结尾表达了这样的感激之情：“最重要的是，能够在这个美丽的星球上成为一具富有感情的生命体，成为一种能够思考的动物，于我，这本身就是巨大的荣幸和冒险之旅。”但是，读过《睡人》或《错把妻子当帽子的人》的人都知道，也正如这些文章提醒我们的那样，能享有这份荣幸并参与到这场冒险的是我们所有人，应为此心怀感恩的也是我们所有人。

翻译：JH

校对：tangcubibi

编辑：EON

原文：https://undark.org/article/book-review-sacks-river-of-consciousness/

2006年，墨菲饱受她自称是“灵魂的败血症”的抑郁症折磨，她患的抑郁症不仅难以治愈，而且让她越来越虚弱。她已经两年都没有开口说过话了，感受不到任何东西，也不怎么吃饭。她想就此一了百了。

常规疗法毫无帮助，所以当她听到波士顿麻省总医院的医生们开发出一种还处于试验阶段的治疗方式时，她毫不犹豫地答应了，这是一种通过永久植入脑中的电极来治疗重度抑郁症的方法。不过整个手术过程对她来说好像没什么大不了。“我甚至都没有看手术同意书就答应了，”墨菲说，“我毫不在乎。” 墨菲认为这是她最后一试，在手术的时候，她甚至一度希望医生出现致命的失误，这样她能就此一了百了了。

在几个月后的6月6日，躺在麻省总医院神经外科手术室的墨菲，几乎好几天没怎么进食。为了手术准备，被剃光了头发的她看起来毫无生机、形如枯槁。一个闪亮的花生形状的CT扫描仪包着她的脑袋。

医生们首先在她的颅骨上钻开了两个硬币大小的开口，然后小心地把铅笔芯一般粗细的电极放入大脑皮层一块叫做内囊的区域。当电极一放好，医生们便开始让墨菲在颅骨仍旧打开的状态下与电脑的情景模拟系统进行互动。在手术前，医生们便已经使用了CT扫描和电脑导航系统（一种用于大脑手术的GPS）绘制了她的大脑，确定了要放入电极的具体位置。

医生们把一个四方外置硬盘一样的电脉冲发生器缝进墨菲的胸腔，而这个电脉冲发生器和放进了大脑中的电极，能刺激墨菲大脑中负责调控抑郁的脑区。这一装置被称为深脑刺激器（以下简称DBS），用来调节神经活动使大脑功能正常化。一根电脉冲发生器中的导线带着电流一直蜿蜒而上，通过电极将电流传导至大脑。

医生们一安装了电极，就把它们接通了电源。

这一刻，墨菲震惊了。一阵暖流涌动全身，任何东西都更明亮，更清楚。然而所有的感觉瞬间都消失——医生们切断了电流，这样他们才能完成电路的安装和颅骨的缝合，并把脉冲发生器永久地放在她的胸腔里。

手术以后，墨菲休养了几天医生们便将送她回家去了。医生说，在重新开启她的装置之前需要好好休养三个星期。回到家，墨菲又回到了那抑郁的灰色世界里，但是她仍能记得之前那温暖、明亮和清晰的感觉，她希望这种感觉能一直存在下去。

Brain-Altering Science and the Search for a New Normal

(Illustration: Taylor Le) In 2006, Liss Murphy was in thrall to what she calls a “sepsis of the soul” - an intractable and debilitating depression. She had hardly spoken in two years. She felt almost nothing; she was barely eating; she wanted to die. No conventional treatments had helped.

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现代意义上的深脑刺激最早使用于1987年。十年之后，美国食品与药物管理局批准使用DBS治疗神经病学障碍，如必要的肿瘤和帕金森病肿瘤。没过多久，FDA 又先后批准使用这种技术治疗帕金森综合症（2002年）、肌张力障碍（2003年）和强迫症（2009年）。但是FDA一直都没有批准用它来治疗抑郁症。

尝试使用DBS进行抑郁症的治疗开始于2005年。在位于乔佐治亚州首府亚特兰大的埃默里大学里，神经学家海伦（ Helen Mayberg）发现，大脑皮层的25区在治疗难治性抑郁症时活动异常，于是在一个有限的试验中，海伦对6个患者的脑25区进行了刺激，发现有四个患者的抑郁症获得了改善。

海伦还记得第一个病人是个护士，她用为科学事业做贡献的心态把这一次临床实验当做自己能变好的最后一根稻草。当医生刺激了她脑中的第25区之后，她一直以来都有的空虚和虚无感消失了——感觉的消失消失了。海伦在后续的研究中，都不断发现类似的情况，而麻省总院的医生们也见到过，其中一个病人突然讲起了笑话，而另一个病人十年以来第一次开怀大笑——这一切都表明这些受过治疗的患者们最后都能重新回到家庭、事业、假期之中，还甚至能从中获得乐趣。海伦说：“他们的大脑不再把他们囚禁起来了。”

在家休养完之后，医生重新为墨菲的装置通上了电。一开始，完全没有她第一次在医院中感受到的强烈体验，甚至可以说一点变化都没有，长期抑郁的她甚至已经感受不到失望了。但是过了几个月，她渐渐开始察觉到了变化。所有针对抑郁症的治疗，包括药物和精神疗法，似乎都需要数个月的时间才能见效，而这其中的科学解释仍是个迷。

当墨菲的装置开始工作以后，她能重新开始做的事情还不多，比如说话。她的声音，由于长时间没有说话，轻柔地像小动物发出来的一样。不过，墨菲开始遛起狗来，她说，“我好像又找回了自我。”

同样的事情也发生在约翰（化名）身上。如今56岁的他，在少年时期就患有强迫症和抑郁症，而且曾经住过七八次医院。他试过许多治疗方法，包括药物治疗、电休克治疗，甚至包括迷走神经刺激器的移植（这个装置能刺激12对脑神经中的迷走神经）。有的时候，这些治疗在开始的一段时间内还是挺管用的，但是最后都回到了原点。于是，在2006年，他听说一小时车程以外的麻省总院的深脑刺激小组正在进行强迫症的临床试验。虽然约翰由于并发的抑郁症不符合试验的条件，不过最后他还是愿意自费进行移植。这个要花费20万美元的手术不在保险范围之内，但是他所在的一个大型制造业公司慷慨地支付了这笔费用。

治疗效果完全值得这价钱。当医生们为他的装置接上电流，他感觉重获新生。约翰说，这种状态的瞬间转变让他感觉太奇异了，就像是过去数十年里不停把他困在原地拽着他的锁链消失殆尽。约翰还说：“我只希望这项技术能早三、四十年开发，这样我就能有完全不一样的人生了。”而约翰的妻子认为，如果真的如此，他们两个都能被拯救，“深脑刺激让我们两个人都重获了新生。”

这些成功的故事让人感动，但是深脑刺激对于抑郁症来说，并不总是有效。事实上，它大规模的失败率已经让至少两个临床试验被迫停止，这其中包括2013年圣犹达医疗中心监管的25区大脑神经调制试验。一份中期研究分析表明，临床试验的成功率最高只有17.2%。不过，新的研究项目正在进行之中，其中一些项目由奥巴马政府的“大脑计划”资助，数百万美元已经被用于研究如何获得大脑在正常和病理下的功能的实时监测。美国国立卫生院（NIH）以及国防高级研究计划局（以下简称DARPA）已经用其中一部分资金资助DBS项目。

DARPA对深脑刺激的过程特别感兴趣，因为军队对情绪障碍的治疗有着既得利益。从战场上回来的士兵们大多患有创伤后应激障碍或抑郁症。所以DARPA的科学家想知道如何使用“大脑计划”的资金来帮助这些老兵。于是，DAPRA于2013年秋季正式宣布了一个项目，旨在发展“使用可移植的闭合环路诊断与治疗系统来治疗、甚至治愈神经心理疾病”，DARPA称这样的疗法为基于系统神经技术的新兴疗法（SUBNETS），并向外界征求计划书来发展这项计划。预期的设备能实时监控大脑活动，并自动地用电流反馈调节大脑活动，而不是像墨菲和约翰使用的装置那样只能不断刺激某一特定的位点。

对计划书的呼吁很快吸引了麻省总院的三位研究员：精神病专家达林·多歌迪（Darin Dougherty），神经外科医生艾玛·艾侃达（Emad Eskandar），以及神经工程师阿里·卫哲（Alik Widge）。他们团队在2006年成功设计并为墨菲植入装置。他们发现自己是DARPA提供预算的最佳人选，因为他们有神经科学的专业知识，外科手术的经验，以及专业的技术诀窍，来开发这项DARPA期望的技术，以及他们原始装置的下一代版本。不仅如此，能设计并建造这个装置的高科技工程研究实验室——德雷珀实验室，就与他们隔查尔斯江相望。

于是，这支麻省总院的团队来到德雷珀总部，商议一同解决DARPA提出的难题。德雷珀同意了这项合作，于是一拍即合的两支队伍开始正式起草计划书，并在当年的年底将其上交DARPA。在随后的三月，他们接到了好消息：DARPA十分喜欢他们的方法，并颁发给他们3千万美元的奖金。

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在赢得奖金以后，艾侃达三人找到了一些他们能找到的最普通的人，普通得没有任何精神或情绪障碍的症状。“我们让他们做完了我们能找到的每一个心理访谈以及症状访谈，他们都说：‘没事，我很好，感觉好极了。’” 卫哲说。

团队找到了36名这样的普通人，然后让他们进行另一组测试，以了解他们在不同情境下的反应，比如正常思考的灵活性是怎样的？一个正常人的情绪变化范围是怎样的？以及正常人接近思考与避免思考之间的平衡在哪里？理论上，一个心智完全健康的人的情绪会位于这三个问题所涉及到的区域的中央。然而有些像逻辑上的恒真式（命题逻辑上，如某式为一连串命题变项的组合，将每个命题变项分别代入真、假，运算结果总是为真，则该式为一恒真式）一样，这个团队基于这36个正常人的反应，用大脑活动来定义和规范什么是“正常”。

在另一方面，为了确定机能失调，他们找到癫痫患者 ，因为他们总是伴随着情绪障碍。这些患者每天大部分时间都在病床上无所事事，一动不动地看着日间电视节目，所以当医院里的癫痫专家走进病房里，说：“你们想和计算机来赌一把吗？”（隔了一会儿再说“顺便同时测量一下你们的大脑活动”），他们大部分都是愿意的。

研究人员理想中的系统能时刻记录大脑的活动，察觉到一个症状何时以及如何产生，并在适当的时机和地点与杂乱的思想进行斗争，然后实时地让大脑回到正常的状态中。

医生们让癫痫患者重复那36个 “超乎正常”的正常人完成过的测试，并记录他们的脑部反应区域，及其反应强度的不同。“过度的情绪”与“合适的情绪反应”如何不同？哪些区域更活跃，哪些更迟钝？现在，整个团队正处于这堆庞大数据的收集以及运算之中。他们希望找到让大脑从过反应或者弱反应回到三个区间的正常范围的方法。通过移植新的仪器，举个例子，如果某一患者情绪化的程度超过了两个指标，那么医生们要能发现这个问题，然后通过装置来刺激大脑回到正常的范围之内。团队发表于2017年1月份的《实验神经学》（Experimental Neurology）杂志的前期结果表明，医生能够识别、并调控大脑的情绪网络。这份初步研究同时也特别指出大脑前额叶皮层、扣带皮层、脑岛以及杏仁体在调控情绪上具有联系。

多歌迪等人确信，通过这样的知识，他们可以创造出一种能治疗其他治疗都不管用的精神疾病的移植物。而这其中的关键，他们认为，是设计一种聪明的、可以自我调节的系统，而这也正是DARPA所需要的。他们理想的系统能时刻记录大脑的活动，察觉到一个症状何时以及如何产生，并在适当的时机和地点与杂乱的思想进行斗争，然后实时地让大脑回到正常的状态中。

但是，要制造这样一个装置，我们需要明白每一个症状的神经特征，而这也是众多科学家们正在做的事情。以重型抑郁障碍为例，它的症状十分复杂、难以预测，而且许多精神障碍都没有特定的一些症状。“你的睡眠增加了、或减少了，食欲增加、或者食欲减少，”卫哲说，“你可能总感觉难受想哭，或者你可能情绪上毫无波澜，然后世界感觉起来灰蒙蒙的或者什么也感受不到。”这些不同的表述都与不同的大脑活动以及不同的熄火通路有关，而后者的不同又都会导致完全不一样的症状。或许这也是为什么深脑刺激还没有完全的成功吧，它只能刺激像大脑25区这样的一个单独的位点，而且也不能完全动态地代替多个神经通路与其之间的交互作用。

当然，在研究中，还隐藏着更大的问题：是谁决定了设备的管理应该如何？以及什么才是真正的“正常”？我们真的想要通过刺激大脑来还原、达到或者强化所谓的正常吗？这些问题就好像精神医师和患者们需要面对的道德困境，而且是以永久植入的形式时刻提醒着。就好像——“我的感觉，有多少是我自己，又有多少，是我植入的电极呢？”

卫哲记得在麻省总院的有这样一个病人，在电极的某一个特定的刺激水平下，她就会开始对卫哲说的任何东西都开怀大笑。她的丈夫指出了这点。

她说：“他是个风趣的人呢。”

“一分钟以前你还说他就是个完全无趣的人呢。”丈夫说。

“可能他换了话题吧。”

卫哲没有改变，而且他也并不风趣。只是电极的设置水平太高了，让这个患者太过愉快，但同时，她还马上狡辩称她感到愉快是对外界环境改变的正常反应。

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在一项2001年的电刺激缓和帕金森综合征症状的研究中，研究人员发现过度的刺激会导致“有趣的联想，引起有传染性的大笑以及愉悦感”。如果你能让一个人笑，那么你大概也能让他愤怒或者残暴——或是其他的任何事情。类似的治疗还有像轻度躁狂、带有短暂自杀倾向的抑郁症、情绪恶化以及伴有精神病症状的躁狂发作等副作用。

现在想象一下，如果以这些改变作为目的，而不是将其作为治疗的副产品。鉴于深脑刺激项目的主要资金来源是DARPA，进一步推敲，就会担忧其实在众多组织中，军队最有可能会滥用这种力量。如果一个装置可以检测并压制悲伤的感觉，同时用愉悦感来代替，那么未来的某一天它肯定也可以代替其他的感受。比如说，军队就可能把在士兵的脑中植入这个装置，让他们变得不正常，然后在战场上，他们就能变得异常无所畏惧而且骁勇好战。

美国的一些政府机构就曾被怀疑过实施精神控制实验，比如让不知情的精神错乱的民众摄入LSD；或者是对超过1400名患有精神疾病的二战老兵实施前额叶切除术。然而宾夕法尼亚大学的生物伦理学家乔纳森·莫雷诺（Jonathan Moreno）反驳道，在实际操作中，我们离需要担心深脑刺激的这天还很遥远。

莫雷诺写过一本关于军事与脑科学相互影响的书：《头脑战争：二十一世纪的脑科学与军事》（Mind Wars: Brain Science and the Military in the 21st Century）。他指出，大脑手术就是大脑手术——非常的昂贵而且复杂，不是哪里都能操作的。“ 你必须要时刻问自己，‘我的目标是什么，以及我怎么才能用最安全、最有效的方式来达到目标？’”他说，“至于放在脑子里的装置，必须时时刻刻按照正确的方式工作，并且必须在这个区域内保持下去。换了是你，肯定不会这样做。”传统的训练是一个更好的选择。

DARPA参与到深脑刺激的一开始，就引入一个独立的“伦理、法律与社会影响专家小组”，后者时刻将工作进展反馈给DARPA。根据美国国防部的信息，这个专家小组包括“学术界、医学伦理家以及临床和科研科学家”。

科学家们曾经有过一段对自己的科研成果带来的影响没有再三思虑的历史。最初研究核裂变的科学家们的目的并非是用这种技术来制造核弹投放在日本。研究出生长素的科学家也没有料到把它用在落叶剂里会导致越南人的先天缺陷。科学家们能够看见——或都说更愿意去看见——研究成果的好的一面而不是潜在的坏处，尤其是在他们的成果平民化以后。“我们以许多不同的目的了解关于身体的知识，”莫雷诺说，“神经科学在很大程度上是一把双刃剑。我们学会用来治疗病人的知识同样也可以用来伤害其他人。”

即便如此，麻省总院相信深脑刺激利大于弊。“一个更值得我们关注的问题是，”艾坎达说，“如果我们不把这项技术提供给那些确实在深深受苦的患者，是不是会不道德。”

他们承认自己的成果确实有强大的力量，但同时，他们也知道自己和医生一样有巨大的责任。“除去DARPA不谈，我们知道精神病学史上还有大量不光彩的神经外科手术，”艾坎达说道，“对我们来说，不去重蹈覆辙绝对是重要的，绝不能像过去一样强行违背人们的意愿治疗他们，或者不记录我们的所做所为。所以，我们一定谨记、切记。”

2016年，卫哲、多歌迪及其同事在《脑机接口》（Brain-Computer Interfaces）期刊上发表了一篇论文，探讨对于伦理问题的担忧。文章以接受深脑刺激的患者为例，探究了类似“仪器是否能让他们感觉更像自己”以及“装置如何影响他们的人际关系”。尽管有些被试认为，自我调节装置能让真实的自我人格展现出来，但其他被试仍担忧这些装置会创造出虚假的情感。不过，大部分人还是愿意承担患上“情感迟钝”的风险来冒险，试图让自己好过一些。不过，一个更大的担忧是，“治疗可能会恶化被试的感受，因为当其家人或者其他人指出他们情绪的不当是深脑刺激装置造成的时候，他们会开始自责或者责怪装置的功能”。所以这几位研究人员建议对患者及其家属和监护人员进行更好的教育。

“我们并不想让人们精神过度愉快或者狂躁，”艾侃达说，“快乐的事情应当让他们感到开心，而悲伤的事情就应该让他们悲伤。我们希望让患者处于快乐与悲伤的中央，这样他们就能有一个正常的情绪区间。”

在麻省总院深脑刺激手术的准备阶段，医生们会努力确保患者是适合做手术的，而且患者也清楚将要面对的是什么。每一个希望参与到这项计划的患者都要经过大量文书的审核。然后由一位神经外科委员会的成员批阅这堆文书然后呈递给其他委员，后者进一步探讨手术对每位患者来说究竟有没有作用。“我们不会马上告诉他们是否合适。”多葛迪说，尽管一般情况下他们都会向病人询问更多的信息。之后，每个候选人都要来到现场，与精神病专家、神经学家以及神经外科医生见一见。多葛迪说：“有大量的审查要进行。”

对于患者来说，只有少于一半的人能成功获得手术的机会。对于要做手术的患者，他们需要签署知情同意书——为了让他们了解情况和同意，整个过程需要花费数个小时——医生们会让他们在房间里观看“知情显示器”上的视频然后独立做出决定。艾侃达说： “他们必须要了解并同意我们提供的东西都有什么，只有这样我们才不是强迫一个不想做手术或者对手术不理解的人去做手术。”

创造出异常正常、异常开心或者其他与“正常”毫不沾边的人类不是医生的目的。“我们并不想让人们精神过度愉快或者狂躁，”艾侃达说，“快乐的事情应当让他们感到开心，而悲伤的事情就应该让他们悲伤。我们希望让患者处于快乐与悲伤的中间，这样他们就能有一个正常的情绪区间。”

不过莫雷诺说，研究团队和DARPA获得的大脑工作的实时数据，以及如何通过这样的数据去创造不同状态的人类的知识，会独立于他们而存在于世。“所以，长期问题是，‘未来会有人学到大脑的知识然后利用它吗？”莫雷诺说，“答案，是肯定的。”

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当你走进德雷珀研究室的时候，前台的接待员会查看你的身份证，然后确认你已经取得了参观许可。整个大厅都静悄悄的，人们或在桌上打字，或在用3D打印机，或是在工业大门后做着我们不知道的事情。乘电梯上楼，走过一个长长的走廊，你就会来到SUBNET的研究场所。在这里，研究人员不仅仅在研究深脑刺激的植入，而且还在开发能让截肢患者传导感觉到义肢的技术。一只从手腕处被切断的手掌，手心向上地放着，而另一只则对着电脑屏幕。一个全身的病人模型（实验室外叫做假人），穿着端庄的长袍，注视着整个实验室。工程师把他放在这里，然后把他和植入器联系起来当成是个提醒，提醒自己正在研究的是给人类用的装置，而不仅仅是一个装置。

在一个附近的工作台上的游客展示柜中， DARPA资助的深脑刺激器的早期模型与现在的模型放在了一起。在项目伊始，神经信号的实时处理以及后续的调整过程需要一个计算机大小的枢纽来完成，但这对于想要有正常生活的人类来说太不现实了。于是团队缩小了尺寸，终于得到了现在的版本，包括了电池、硬件以及用来自我调节的软件，但是却像钱包一般大小和形状，有5根柔软的电线从盒子里蜿蜒而出，连着卫星节点。德雷珀的项目经理菲利普·帕克斯（Philip Parks）称，每个卫星节点能“提供双向的信号交流”，在记录大脑活动的同时，传递必要的电刺激。

在卫星节点的尾部，连着5个电极。这五个电极最后会放在大脑中五个大脑位点，而这些位点都是医生们根据患者自身情况为病人们量身选择的。在大脑计划前期完成的版本（也即是墨菲在麻省总院安装的那款）只有一个这样的电极，意味着它只能够连续刺激一个区域。不过，新的电极还能监测大脑的活动，把状态实时传回控制中枢，然后中枢系统能指导电极适时、适度、适处地刺激大脑，精确地将大脑调节回正常的状态。对墨菲来说，控制中枢是放在胸腔里的，而最终版本的控制中枢要小得多，能直接放在颅骨之内。

不过我们还没到那一步，现在我们只有一个植入器的模型机，而且还没有开始临床试验。今年，医生们希望能开始初版设备的离体试验，就只是把中枢系统短暂地与已经植入到患者脑中的电极相连，确保信号能正常地被记录下来。

就在不久之前，墨菲和其他几位深脑刺激的植入者聚集在麻省总院，告诉科研人员他们对深脑刺激下一步研究方向的想法。墨菲知道，他们每一个人，都曾经触碰过那无尽的虚无又重新回到人世间，他们如今在脑中都有着同样的装置在颤动着。

研究者们把他们脑中装置的新版的图片给他们传阅，差别显而易见。他们看着新的装置，心情就好像捧着一个崭新的iPad，但是却不得不面对家里已经放了10年的戴尔电脑。“我觉得自己好过时。”墨菲对这完全不同了的改变有感而发，“这实在太有趣了。”

不过她并不想要这更好的版本，因为她现在的装置还能用，她说：“我喜欢现在的设置，虽然这样说听起来挺奇怪，但我确实这么觉得。”

翻译：何宗霖   

校对：EON，雷胜  

编辑：EON

一切生命都生活在自己有限的阴影中，而我们总是意识到，庸常生活纷纷扰扰，我们从不停下来反思自己。但是当生命的限制迫在眉睫时，人们才会幡然醒悟：除了用生命之光填满这个阴影，别无选择。这种内部的光明，我们称之为意义——生命的意义。

神经外科医生保罗·卡拉尼西在编年体回忆录《当呼吸化为空气》（When Breath Becomes Air）中，记载了生命中这个猛烈的转折点：在职业生涯的高峰被诊断出癌症晚期。介于蒙田和奥利弗·萨克斯之间，卡拉尼西将个人旅程的哲学反思与病患故事融合在一起，以照亮我们唯一的共同之处——道德——它激励我们同时用须臾和不朽的方式，追寻生命的意义。

富有洞见、真诚而清醒的启示浮现在书中，我们的自我感，有多少与我们对潜力和可能性的认识有关：我们想要成为的那个自己，那些我们孜孜不倦追求的东西。我们是谁，当生命中的可能性戛然而止时，我们自身还剩下什么？

临终前直面生命的意义，正是外科医生舍温·努兰（Sherwin Nuland）在其书《死亡的艺术》（Art of Dying）中的反思。卡拉尼西继承了这一点，开始在他的书中回答有关意义的问题，并追思其无数分形的含义。他写道：

三十六岁的时候，我登到了山顶：那片应许之地映入眼帘，从基列到耶利哥到地中海。我能看到海上漂着一艘漂亮的双体船，那是我和尚未出生的女儿露西周末度假的地方。我能看到自己的后背不再因工作而紧绷，生活变得更易于管理。我能看到我终于完成誓言，成为一个丈夫。

接着，意想不到的事情发生了。他讲述了自己的职业身份和未来命运遭遇重击的事件之一：

在飞行途中，我的背部突然变得非常僵硬。当我到达中央大道赶火车去州北部的朋友家时，全身开始疼痛。在过去的几个月里，我遭受着各种猛烈的痉挛，从可以忽视的小毛病，到让我咬紧牙关的痛楚，再到令我蜷缩在地板上呻吟的剧痛。疼痛开始变本加厉，深入骨髓。我躺在候车室的硬凳子上，感到后背的肌肉扭曲，我气喘吁吁，想要控制它——布洛芬根本无济于事——于是当每一块肌肉撕裂到让我流泪时，我试图想起它们的名字：竖脊肌，菱形肌，背阔肌，梨状肌……

一名保安走近我，“先生，你不能躺在这儿。”

“抱歉，”我挤出几个单词，“坏……后背……痉挛。”

“你仍然不能躺在这儿。”

……

我支撑着自己起来，蹒跚地走到站台。

正如书本身一样，轶事比特定的故事更深远，更有力——在这种情况下，则是我们对身体机能衰弱的文化态度：痛苦，乃至最终的死亡。我们试着在这些可能发生的身体衰弱上规定条件；让其符合希望中的现实；通过意志和无情的否认推翻它们。我们做这些是因为，在内心深处，我们认为这种人生的溃败绝不可能发生，无论是我们自己，还是他人。

在书的结尾，卡拉尼西逐渐接近生命的本质，他回忆道：

每个人都屈从于有限。我认为我不是唯一达到这种饱和状态的人。大多数野心要么实现要么放弃，无论遵从哪种方式，它们都属于过去。未来，而不是通往人生目标的阶梯，成为永恒的存在。金钱，地位，《传道书》中所述的“一切皆空”，都变得乏味，如镜花水月，了无痕迹。

卡拉尼西于2015年3月去世，留下这本回忆录：一本宏大而精确的分类账簿，一部罕见的二元论杰作——死亡的悲剧不被推翻和稀释，而是作为人类的最大潜能，与活力之凯旋共存。

我记得那压倒性的不安涌上心头的一刻，我想起本科时学过的萨缪尔·贝克特笔下的七个单词：“我无法继续。我会继续下去。”它们在脑海中反复徘徊，看似难以逾越的迟疑之海开始分散。我向前，一遍又一遍地重复着这个句子：“我无法继续。我会继续下去。”然后，在某个时刻，我通过了这道坎。

自诊断出癌症差不多已有八个月，我的力量大大恢复。在治疗中，癌症正在退缩。我逐渐回到工作，正在敲掉科学手稿上的尘埃。我写得更多，看得更多，感受到更多。每天5点半，当闹钟响起时，我那将死的躯体复苏，我妻子睡在身旁，我又一次想到：“我无法继续。我会继续下去。”一分钟后，我穿着消毒外罩，活着走向手术室，“我会继续下去。”

——How Long Have I Got Left?

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手执铁夯，左眼紧闭，菲尼斯·盖奇的这幅肖像伴随着他的神秘故事一直流传至今，他是神经科学史上最有名的病人之一。一直以来，不管是在神经科学和心理学课程中，还是奇闻怪谈里，我们都会读到这样的故事：铁夯穿透盖奇的头颅，毁灭他的额叶，一个正直的工头沦为性情大变的流浪汉。然而最近的历史研究表明，盖奇可能在事故后恢复了正常的生活，他甚至在智利找到一份驾驶马车的工作。盖奇的真实故事不仅能告诉我们有关大脑与思维的关系，也为大脑可塑性提供了证据。

每代人都在自己的想象中重塑盖奇的形象，他的真实故事又是什么样？

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从正直工头到反社会流浪汉

1848年9月13日大约下午四点半，正是一天中脑袋开始恍惚的时候，铁路工头菲尼斯·盖奇（Phineas Gage）正往钻好的孔中装满火药，转过头去核查工友们，这是他生命里最后的正常时刻。

在医学史上其他受害者几乎都是由声母和假名指代，但盖奇是神经科学中最响亮的名字。而极具讽刺意味的是，我们对他知之甚少——许多我们自以为知晓的，特别是关于他事故后的揭示，可能是一派胡言。

拉特兰和伯灵顿铁路公司聘请盖奇的工程队清理卡文迪什和佛蒙特附近的坚硬黑岩，他们认为盖奇是这片最好的工头。在作业中，工头往爆破孔中洒火药，然后轻轻地用铁棒夯实粉末。这个步骤完成后，助手灌砂或者粘土，再进一步压实，将爆炸限制在狭小的空间里。盖奇专门从铁匠那儿做了铁夯，它像标杆那样光滑，重达13¼磅，长达3英尺7英寸（盖奇高5英尺6英寸）。在最宽处，杆径为 1¼英寸，最前端处是角锥形——捣压的时候尖端靠近盖奇的脑袋。

盖奇的工友们往手推车上装载捣碎的石头，显然他们分散了盖奇的注意力，以为后面发生什么的盖奇转过了脑袋。一个人说盖奇在脑袋还朝向后边的时候，手里没有停下夯实火药，于是刮到铁环的一侧，产生了火花。另一个人说，盖奇的助手（可能也分心了）没有把沙子倒进去，于是盖奇转回来，用力地砸下杆，以为是在压紧惰性材料。无论如何，火花从黑暗中的某处喷射出来，点燃火药，铁夯随着火药的冲劲向上飙升。

铁夯一下子冲进盖奇的脑袋，从他左侧颧骨下方撞进去。它撞碎了上臼齿，从他的左眼后面过去，撕毁了他大脑左侧额叶的组织。然后像犁地一样笔直地穿透他的头骨，从仅在他发际线后的头骨中间飞出去。向上的抛体运动后——一份报告称铁夯呼啸着飞行——直立在25码外的泥土上，这个过程好比将小刀投掷到地上并让刀刃插入土地的一种游戏（mumblety-peg）。目击者形容杆子被条纹状的脂肪脑组织中的红色油脂包裹。

杆的冲力将盖奇向后抛，接着他重重地落下。令人惊讶的是，他声称从未失去知觉。他只是在地上抽搐了一会儿，几分钟内再次说话并行走。他站稳了就爬上牛车，然后有人把住他，在去往卡文迪什的整个数英里长的全程保持他坐直，期间晕眩感在上升。在寄宿的旅店里，他习惯坐在走廊的椅子上和路过的人们聊天。第一个到那看他的医生，甚至从他的车厢都可以观察到盖奇头皮突出，露出上翘的头骨，状似火山。盖奇歪着脑袋，面无表情。“这事够你受的了。”医生尚不知道那些话会一语成谶。盖奇凌乱的案例一直持续到166年以后的今天还在困扰着我们。

我们大多数人第一次在神经科学和心理学课程中遇到盖奇的案例，他的故事的教训简单明确：额叶涵盖我们杰出的能力，是我们人类的精华和最高认知能力的物理化身。所以当盖奇的额叶被碾成浆沫，他从一个体面正直的工头转变为肮脏吓人的反社会流浪汉。故事就是这么简单，但它极大地影响了人们对大脑的科学认知和普遍理解。最令人不安的是，这意味着每当有人额叶遭受重大的伤害——可能是士兵、中风患者抑或阿尔茨海默氏病患者——人类的本质会灰飞烟灭。

然而最近的历史研究表明，大部分权威的盖奇故事全是胡说八道，混杂着科学偏见、艺术渲染甚至直接编造。事实上，每代人似乎在自己的想象中重塑盖奇的形象。关于他事故前的生活和行为，我们对确凿的事实所知甚少。一些科学家现在甚至提出，盖奇从事故中恢复并且重新开始正常的生活，远非性情大变——这个可能性如果属实，将会改变我们对大脑自我修复能力的认知。

盖奇不再是“盖奇”了

关于盖奇的第一个故事里包含一个错误。在他出事的第二天，一份本地报纸误报了铁杆的直径，虽然这仅仅是一个小错误，但这却预示着接下来更糟的状况。

现就职于墨尔本大学的心理学家、历史学家马尔科姆·麦克米伦（Malcolm Macmillan）花了40多年追踪盖奇的问题。他的学术研究颇为繁杂，在其他课题中，他研究过残疾儿童、科学论派、催眠术以及法西斯主义。上世纪70年代，他对盖奇产生了兴趣，并决定搜寻关于这个案例的原始资料。在发现关于盖奇的记载寥寥无几之后，他意识到盖奇的案例中，大多数的科学证据都特别不靠谱。

因为盖奇依然能走路、说话，看得见、听得到，亨利·比奇洛医生（Dr. Henry Bigelow）认为他的大脑没什么问题。

从那以后一直到现在，麦克米伦一直在从这些“谎言”中去伪存真，最终出版了一本有关盖奇遭遇的事故和其后故事的学术专著：《一种奇怪的传说》（An Odd Kind of Fame）。尽管因为一次髋关节置换手术出了些问题变得行动迟缓——以至于他现在连拿到图书馆书架上最底层的书都很困难——但麦克米伦仍继续为盖奇的名誉发声。接触这个课题时间久了，以至于现在提到盖奇，他都亲切地直呼他“菲尼斯”。最关键的是，麦克米伦强调了我们对盖奇真正的了解和大众对于盖奇的看法之间存在分歧：“尽管证明盖奇有何变化的描述不超过几白个字，但他开始让我们思考大脑额叶的功能。”

自称为“佚名乡村医生”的约翰·哈洛（John Harlow）提供了第一手资料，他在事发当天下午六点左右到达现场，是第二个救治盖奇的医生。哈洛看到盖奇跌跌撞撞地上楼进了自己的房间，躺在床上，满身的鲜血几乎浸湿了整张床单。至于后面发生了什么，感到恶心的读者请自动跳到下一段。哈洛把盖奇的头发剃掉，并剥落已经凝固的血块和脑浆。紧接着，他以一种中式指套式的手法，用手指从伤口两端把头骨碎片挑出。整个过程中，据说因为血块和少量油腻的脑浆滑到了他喉咙后面让他感到十分恶心，因此盖奇每20分钟就要干呕一次。难以置信的是，盖奇自始至终没有皱一下眉头，整个人十分理智，他甚至声称两天内还要继续回去搞爆破工作。

晚上11点左右，盖奇才止住血，接着休息了一夜。第二天早晨，他的头被绷带层层缠住，左眼球依旧突出了足足半英寸。哈洛允许亲朋好友来探望盖奇，后者还能够认出他的母亲和叔叔，这不啻为一件好事。然而没过几天，他的病情开始恶化。盖奇的脸部肿胀起来，大脑隆起，并开始胡言乱语，有一次他还要求别人帮他找裤子以便于他可以出门。他的大脑被真菌感染，开始陷入昏迷状态。一个本地的棺材匠甚至已经帮他量了尺寸以便制作棺材。

这场危机持续了14天，哈洛给盖奇做了紧急外科手术，给他的鼻部组织进行穿刺用以疏通伤口。危险情况持续了几周，盖奇被缝合的左眼失明了，而且此后也无法复明，但他的病情最终稳定了下来。11月下旬，他带着他的铁夯回到了位于新罕布什尔州莱巴嫩的家中。在盖奇的病历中，哈洛谦虚地表示他在其康复过程中只做了一些微小的工作，“我就是给他换换衣服，”他写道，“是上帝保佑了他。”

在盖奇康复期内，各种各样关于他的故事开始在报纸上流传开来。大部分报纸都说得很简单，且重点强调了他存活下来的概率有多低。尽管众说纷纭，但医生对于此事也存疑。一位内科医生把盖奇的故事看作是“一个美国佬的虚构”，而且哈洛说其他人就像圣托马斯怀疑耶稣复活一样，“除非是他们曾亲自把手指伸到盖奇头上的大洞里，否则他们是不会相信这个人还能站起来”。

1849年，亨利·比奇洛医生把盖奇带到了哈佛医学院做了一次正规的体检。比奇洛像对待珍宝一样对待盖奇——他曾在一个会议上送给盖奇一个石笋，这个石笋因其形状颇像石化的阴茎而出名——这次检查，除哈洛的报告之外，还有另一份关于盖奇的一手资料和事故资料。出人意料的是，比奇洛的报道断言盖奇“生理上和精神上的功能已完全恢复”。但是，在通用的神经检测中，比奇洛可能只测试了盖奇的感知和运动功能。因为盖奇仍然能够行走、交谈、看得见、听得清，所以比奇洛断定他的大脑一定是好的。

比奇洛的诊断和当时主流的医学观点一致：在某种程度上，大脑额叶的作用不大，有一部分原因也是因为人们能够忍受重伤后的生活并接受死亡。如今科学家已经认识到，额叶几乎与大脑的所有内部活动有关。脑叶的最前面，称为额前区的那部分，在神经冲动的控制和进程中起重要的作用。

但即便是现在的科学家，对前额叶如何实现控制功能的了解也十分模糊。前额叶受到损害的患者，仍然能够成功通过大部分神经方面的测试。几乎所有你能在实验室检测到的东西，比如记忆力、语言能力、运动能力、推理能力、智力等方面，都证明这些人完好无恙。但当患者离开实验室后，问题就来了，尤其是他们性格可能会改变。前额叶受伤的人通常会流露出一种在志向、远见、同情心和其他一些难以描述的特质方面的缺失。一个陌生人在短暂的沟通过程中很难发现这些问题，但亲朋好友却能清醒地认识到，事情已经发生了变化。

令人沮丧的是，虽然哈洛对盖奇精神状态的描述只有寥寥几百字，但他确信盖奇已经不知何原因而发生了一些变化。事故发生之前，盖奇是个果断的人，如今却有点反复无常，经常出尔反尔；以前会尊重别人的想法，如今却在任何一家餐厅随心所欲地发怒；以前是一个“精明的生意人”，如今却失去了对于金钱的概念；以前彬彬有礼，如今却“间歇性的粗鲁无礼，有时还喜欢骂脏话”。哈洛总结了盖奇的性格变化之后说：“他的理性和动物习性之间的平衡似乎遭到了破坏。”朋友们对盖奇的评价则更短小精悍：“盖奇不再是盖奇了。”

盖奇性情大变，因此铁路公司拒绝恢复他的领班职位。于是他开始环游新英格兰，通过展示他自己和那根铁夯来赚钱。有一段时间，他停留在位于纽约的P.T.巴纳姆博物馆——而不是一些小道消息中说的巴纳姆旅行马戏团。只需付额外的10美分，好奇心强烈的观众就可以“扒开盖奇的头发，在头皮下看到正在颤动的大脑”。盖奇最后在新罕布什尔州找到了一份驾驶马车的稳定工作。

除了对他这些活动的大致勾勒以外，我们就再也找不到任何有关盖奇在事故之后几个月的记录了——更不知道他做了些什么。哈洛的病例报告里没有说明盖奇的心理病症是什么时候发作的，或者这些病是否随时间推移好转或恶化。甚至就算仔细阅读，有关他行为的细节描述都仍然模棱两可，甚至有些神秘。比如，哈洛提到了盖奇突如其来的“动物习性”以及之后的“动物情感”。这让人印象深刻，但它们到底是指什么？过度的食欲，强烈的性冲动，还是会冲着月亮咆哮？哈洛还说盖奇“有时”会爆粗口，但“有时”是多久？以及，他是会到处说些类似“见鬼”或“该死”之类的无礼之言，还是说得更粗鄙？哈洛记录道，盖奇开始给他的侄子和侄女讲一些狂野的冒险故事，但那都是自己的假想。到底是他前额叶受损才表现出爱编故事的症状，还是说他只是沉醉在自己的大话当中？甚至那个盖奇“再也不是盖奇”的结论，其含义也扑朔迷离。

离开实验室后，问题就来了。

的确，这事没有什么明确的定论。前额叶损伤很难诊断的一个原因是，人和人的基线行为差别颇大：我们中有些人天生就很无礼，粗鲁，心狠手辣，轻浮狂躁，或者其他什么不好的举动。要想判定一个人有没有在事故之后发生改变，我们必须要知道他以前是怎样的。遗憾的是，盖奇的熟人里，没有一个人留下了这方面的记录。正是由于没有什么确凿的事实来限制后人的想象，因此关于盖奇的谣言四处扩散，于是一个全新的盖奇出现在了人们眼前。

译者注：基线行为指人们在自然情形下，陈述真实内容的行为表现。一旦知道这种基线行为，人们就可以将自己观察到的行为与基线行为进行比较，有助于帮助判断人们是否在说谎。

麦克米伦将这幅有关盖奇的讽刺漫画总结为“一个反复无常，耐心全无，满口胡言，懒于工作、纵情饮酒的浪荡子，他游荡在马戏团和游乐场里，生活无法自理，并且一文不名地死去”。有时候，关于盖奇的新传言会互相矛盾：有消息说盖奇是性冷淡，另一些人又觉得他是个淫乱成性的人；有人说他容易生气，另一些人又说他像被割了脑叶一样，情绪木然。还有一些轶闻就更是纯属胡编乱造了。其中有一个是说，盖奇把自己去世后的骨骼卖给了一家医学院——然后又将其卖给了另一家医学院，接着一家又一家，走过一座座城市，将所有的收入都揣进了自己的腰包。最为离谱的故事则是盖奇的头上一直插着那根铁杆，铁杆伴着他活了20年。

更加令人不适的是，有的科学家质疑起了盖奇的人性。出版于1994年的畅销书《笛卡尔的错误》（Descartes’ Error）就引用了很多耳熟能详的比喻：例如女性都不能忍受和他共处，例如他开始“在问题场合酗酒并与人争吵”，再如他喜欢吹牛撒谎，而且有反社会人格。身为神经系统学家的作者也变得十分哲学化。他推测，盖奇的自由意志早已被损害，更有可能“他的灵魂已经渐渐消弭，或不复存在了”。

当然，人们无时无刻不在因为各种原因“屠杀”着历史。不过，盖奇这事却不一样。麦克米伦把这叫“科学性的许可”。“当你看到菲尼斯的故事时，”他说，“你会产生一种印象，觉得‘科学家’都沉迷在一种诗意之中——他们想让故事更鲜活，想让故事符合他们的预想。”此外，科学史学家道格拉斯·阿尔钦（Douglas Allchin）也指出了偏见的力量：“就算那些（科学性的）故事都是历史——都是曾发生过的事情，”阿尔钦写道，“有时候还是会变成它‘应当有’的样子。”

就盖奇而言，本着对现代病患的了解，科学家们就把他们认为“应当”发生的事情润色了一番。前额叶损伤会些许提高发生犯罪及反社会行为的可能。即便当事人没有伤的那么严重，他们中许多人确实会变得令人不安：他们会当众小便，打翻停车标识牌，当面嘲笑他人的脸部缺陷，或者把婴儿丢在一边自顾自地看电视。麦克米伦说道，这种强有力的小道消息会不可避免地影响科学家，影响他们回顾案例时对盖奇的看法：“他们会看到一个病人然后说，‘噢，他和盖奇当时的情形很像。’”为了明确事实，哈洛从不报道任何有关盖奇的违法犯罪或公然发生精神错乱的行为。不过如果你是一个脑损伤方面的专家，“科学性许可”可能会引导你，让你在字里行间，从“粗鄙之言”和“动物情感”中联想到更多。

众口铄金，三人成虎。“不管任何类型的谣言，科学方面也好，其他方面也罢，一旦你接听到了，”麦克米伦说，“那它基本上就不可能被澄清。”麦克米伦尤为扼腕叹息的是“教科书的死板程度”，这已经波及了一大批易受影响的受众，在一个接一个教科书版本中重复着关于盖奇的小道消息。“教科书编纂者懒到家了，”他说道。

毫无疑问，历史学家也已经注意到，如果谣言是一个好故事，那么它能够持续流传的力量就很强——盖奇的故事就特别耸人听闻——从前有一个人，他的名字很古怪，被铁杆打碎并贯穿了头盖骨，却还活了下来。盖奇的故事是如此的惨烈、令人发指且扑朔迷离，甚至还有着科学解释。相较于其他科学故事，它也有着吸引人眼球的反转。大部分其他的科学谣言会把主人公（通常都是科学家）升华成为如上帝一般的存在，无比纯洁，无比善良，而这不符合现实。但是，盖奇却被妖魔化，他是撒旦，是堕落的天使。盖奇的谣言能显示出这么顽强的生命力，某种程度上，还是因为眼睁睁地看着一个人变坏，是件很吸引人的事吧。

铁夯之旅

随着新电脑扫描技术的发展，关于盖奇的研究在近二十五年里展开了新的篇章。可惜的是，盖奇的大脑在他死后没有被保存下来，所以科学家们只能对他的遗物进行研究，尤其是他的头盖骨和铁夯。它们现在保存于哈佛医学院的沃伦解剖学博物馆。

在担任博物馆策展人的六年间，多米尼克·霍尔（Dominic Hall）成为了研究盖奇的专家。他常常向学生展出盖奇的头盖骨和铁夯，并且发现人们并不介意听到关于盖奇受伤的血腥细节。“他有些不同寻常的地方。” 霍尔说道。

霍尔表示，盖奇的头骨和铁夯基本就是沃伦博物馆存在的唯一目的。事实上，把它称为“博物馆”都有点夸张了。这个“博物馆”其实就是两排8英尺高的木柜，它们分别坐落于哈佛医学院博物馆五楼中厅的两边。盖奇的遗物周围还有一些贴有颅相学标签的雕塑，一个塞缪尔·泰勒·柯尔律治（Samuel Taylor Coleridge）的面具，一具难产的连体双胞胎的尸体，以及一些其他古玩。

译者注：塞缪尔·泰勒·柯尔律治，英国浪漫主义诗人、文艺批评家，湖畔派代表。1798年与威廉·华兹华斯联合出版《抒情歌谣集》。

盖奇头骨伤口附近的左眼眶呈锯齿状，头骨上方铁夯穿过之处有两个大小不一的洞，它们之间是一堆变形的骨头，就像一块扁平的白色口香糖。铁夯被放置在头盖骨上方的展览架上。根据霍尔的描述，这个铁夯很重，但具体的细节他也说不明白。他最后只解释说：“这个铁夯不像棒球棒和铲子那样，它的重量均匀分配在整个铁夯上。”铁夯的尖端看起来已经钝了，就像用过的蜡笔头。它的柄上刻着白色的书法体描述盖奇的案例。盖奇的名字菲尼斯还被拼错了两次。

铁夯进入和穿过头颅时留下了明显的伤痕，这激起了一些科学家用数码手段重现具体情形的兴趣。他们希望找出盖奇大脑中被毁掉的具体部分，从而能够更清晰地看到他的创伤。现在成熟的电脑模拟技术也能帮助科学家们研究正常的脑功能，但重现医学史上一些最著名的事件也有不可否认的引人之处。

这个案例最有名的场景重现由南加州大学的神经学家安东尼奥·达马西奥（Antonio Damasio）和汉娜·达马西奥（Hanna Damasio）夫妇完成。安东尼奥通过研究他的一些患有额叶功能障碍的病人，提出了一个有名的解释情感的原理，尤其是情感如何与理性互助互补。盖奇也是他的研究对象之一。（达马西奥即《笛卡尔的错误》（Decartes’ Error）的作者，就是那个把盖奇描述成反社会流浪汉的科学家）。达马西奥夫妇模拟重现盖奇受伤场景的目的之一就是为了证明他的左右脑都受到了创伤，从而导致他性情大变。他们最终得到了满意的结论，并风光地出现在1994年《科学》杂志的封面上。

达马西奥夫妇始终全力捍卫他们的科研结论。然而后来出现了两个新的研究，它们通过更大功率的电脑生成了更准确的头骨模型，并且对达马西奥夫妇的结论表示质疑。2004年，彼得·雷迪（Peter Ratiu）（他当时是哈佛的神经解剖学教授，现为罗马尼亚布加勒斯特的急诊医生）带领的团队得出结论，铁夯不可能穿过脑中线并损坏盖奇的右脑。除此之外，他们还通过铁夯插入的角度和盖奇没有受到损伤的颚骨，判断出盖奇一定是张嘴说话的时候被铁夯插入脸部。雷迪对这一画面的重现——铁夯穿过半张着嘴的盖奇——让人感到非常不安，堪比弗兰西斯·培根画笔下尖叫的教皇。

2012年，神经影像学家杰克·范·霍恩（Jack Van Horn）展开了另一个关于盖奇头骨的研究。不像麦克米伦, 范·霍恩礼貌地称菲尼斯为“盖奇先生”。他最初投身于此案的研究是住在盖奇的旧马铃薯农庄附近的新罕布什尔州时。他现就职于南加州大学，和达马西奥在同一个学院。

在上百万条模拟铁夯穿过头颅的可能轨迹中，范·霍恩只筛选出了少有的几条“没有损坏盖奇的下巴，没有击碎整个头颅，也没有造成其他伤害”的轨迹。（达马西奥仔细研究对比了半打轨迹模型）。总而言之，范·霍恩的研究支持雷迪的研究：他认为铁夯并没有穿过盖奇的右脑。

但是范·霍恩还有一个新发现。他的研究领域是大脑连通性——我们逐渐意识到神经元之间的连接和神经元本身一样至关重要。更具体地说，神经元群体中用来计算数据的那一部分（灰质）只有在通过轴突连接到其他神经元计算中心（白质），共同形成一个神经元网络时，它们才能充分发挥功能。范·霍恩得出结论，虽然盖奇的灰质只有4%受到损害，但是他的白质受到的损伤高达11%，这其中包括分别通往左右两个脑半球的轴突。总的来说，这个意外对盖奇造成的伤害“比我们想象中的要严重得多”。

这次创伤对盖奇先生的行为上的影响却难以预测。范·霍恩仔细学习过麦克米伦的研究，他说这让他对那些过多的猜测敬而远之。“我可不想激怒麦克米伦。”他开玩笑说。尽管如此，范·霍恩还是将盖奇的白质受到的破坏和神经退化性疾病（如老年痴呆症）对人的创伤做了比较。他认为，盖奇甚至有可能表现出老年痴呆症的症状，例如情绪波动和生活无法自理。虽然约翰·哈洛的原病案报告记载盖奇受伤之后并没有老年痴呆的症状，但范·霍恩指出哈洛是在盖奇发生意外后不久才做出这些观察，而老年痴呆症的症状应该要数月甚至数年才会表现出来。

尽管达马西奥、雷迪和范·霍恩各持己见，他们却在一件事上达成共识：他们的模型都只是深思熟虑的猜想而已。铁夯显然对盖奇的脑组织造成了伤害，但散落脑中的骨碎片和真菌感染毁灭了更多脑组织，而且这些损害难以量化。更重要的是，大脑在头骨中的位置和部分脑结构在大脑中的位置因人而异，所以每个人的大脑和脸一样各不相同。因此，我们记载大脑损伤时需要精确到每一毫米。然而没有人知道盖奇大脑中被铁夯损伤的组织具体是哪几毫米。

我们对盖奇的案例了解甚少，但这并没有减少人们的疑问，菲尼斯·盖奇在每个时代都以不同的身份重生：每次人们都会对他的意外和病症做出新的解释。比如说，19世纪中叶的颅相学家认为盖奇的粗鲁行为是因为他脑中的“礼仪器官”被铁夯击碎。现代科学家则引用多元智能、情绪智能、自我的社会性、大脑可塑性和大脑连接性——所有现代神经学热点来解释盖奇的案例。就连麦克米伦在研究完了盖奇的人生以后，也不再单纯致力于揭穿关于盖奇的真相，而是开始推销他自己的理论。

“我知道这里存在一个矛盾”

令人难以置信的是，盖奇在新罕布什尔州的马厩工作18个月以后，在1852年朝着南美出发了。整个航行他都在晕船。一位指望在智利淘金热中发财的商人雇佣了他。一上岸，盖奇就重新开始了驾驶马车的工作，这一次他沿着瓦尔帕莱索和圣地亚哥之间崎岖的山路出发。大家可以想想，如果那些乘客知道了他们单眼车夫曾遭遇的小事故，那还会有多少人来坐他的马车呢？但他就这么干了七年。

不良的身体状况迫使盖奇离开了智利，1859年他坐轮船去了旧金山，靠近他家人搬去的地方。在休整了几个月后，他找到一份在农场的工作，并且看上去干得愈加出色，直到1860年早期，一场农业危机彻底摧毁了他。第二天晚上晚餐时，他癫痫发作。紧接着，尤其在经历了一次强烈地发作后，他在5月21日去世了，享年36岁，从他遭遇的事故中幸存下来已经接近12年。两天后，盖奇的家人把他埋葬了，或许还带着他心爱的铁夯。

如果不是因为哈洛博士，盖奇的故事本可以到此结束——差不多算是个不起眼的小镇悲剧。哈洛博士与盖奇很多年前就失去了联系，但却在1866年得到了盖奇家人的地址（通过未知的“好运气”），并且寄了封信到加州想了解盖奇的消息。从亲属处挖掘了各种细节后，1867年，哈洛说服了盖奇的姐姐菲比，让她同意挖开盖奇的坟墓，并且打开盖奇的头盖骨。这次掘墓听起来很热闹，菲比、她丈夫、他们的家庭医生、殡葬业者，甚至连旧金山市的市长，一位姓库恩的博士，都在现场打算一睹棺木。几个月后，盖奇的家人在纽约把盖奇的头盖骨和铁夯交给了哈洛。此时，哈洛终于写成了一篇完整的病例报告，这份报告涵盖了我们所知道的关于盖奇心理状态以及他客居南美的几乎所有信息。

因为盖奇的生活，许多人忽略了所有关于智利的事。即使麦克米伦许多年来也不明白这一切是怎么发生的。但在过去几年里，他开始确信，智利是读懂盖奇的关键。

某个晚上，当麦克米伦在电视上看到伊丽莎白女王的丈夫——菲利普亲王参加马车竞赛的样子，他突然顿悟了。菲利普亲王，一位老派运动员，他骑马的样子和盖奇当年很相似，缰绳控制的复杂性和驾驭马匹的难度让麦克米伦认识到这是关键。骑手用不同的手指操控缰绳，举例来说，即使只是转个弯都需要惊人的灵巧度（可以想象成开车的时候单独转动汽车的每个轮胎）。另外，盖奇所走的山路通常很拥挤，这就迫使他骑马时，需要急停或者躲避。他有时也会在晚上骑马，因此他不得不记住山路上那些弯道或者地势起伏的区域，同时还要小心路上的土匪。他大概还要关心自己的马匹，以及如何收费。更不用说，在智利的时候他还学会了一点西班牙语。麦克米伦认为，“一个有着冲动行为和失控行为的人，从事着如此高技巧的驾驭马车的工作，我知道这里面存在一个矛盾。”

麦克米伦追随着自己的直觉，通过对哈洛病例报告上的模糊病史的初步剖析和再次分析，现在他认为盖奇的行为缺陷是暂时性的，并且认为盖奇有一部分丧失的精神机能最终痊愈。也有例子证实了他的观点。马修·利纳（Matthew Lena）是一位计算机专家，同时也是一名知识产权顾问，他有时会与麦克米伦开展合作。在2010年，他注意到一份居住在智利并且对盖奇相当了解的医生对盖奇病情的评估，评估中提到“他处于良好身体状态之下”，同时这位医生提到“没有任何智力上的损害”。可以确定的是，麦克米伦认为盖奇的所有疾病并非都会奇迹般地治愈，他再也不是原来的他了。但是盖奇或许可以恢复成一个正常人。

倘若菲尼斯·盖奇完全恢复——这会是一条充满希望的重磅信息。

现代神经科学的知识使得盖奇康复这一想法变得更加可信。神经学家以前认为，脑损伤会造成永久性伤害：一旦失去某个功能，便不可恢复。然而现在，他们越来越意识到成年人的大脑可以重新学习那些失去的技能。这种变化的能力称为“大脑可塑性”，依旧有些神秘，且发生过程极其缓慢。但这至少告诉我们，大脑可以在某些特殊情况下恢复自己失去的功能。

麦克米伦认为，特别是盖奇在智利高度刻板的生活促进了他的恢复。额叶损伤的患者通常完成任务时会有困难，特别是一些开放性任务，因为他们容易心烦意乱，并且难以制定计划。但是在智利，盖奇从不需要谋划每天的生活：每天早上骑马前都是同样的准备工作，然后只要上了路，在调转方向前他就只需要保持前行。这种日程对他来说已经成为了生活的一部分，让他得以专注于此。

从理论上说，类似的制度或许可以帮助其他遭受过像盖奇这种脑损伤的患者。1999年一篇令人毛骨悚然的文章（“过去150年里由金属杆或管造成的颅脑损伤”）列举了12个这种案例，包括“威廉·特尔（William Tell）”的醉酒游戏。另一个案例出现在2012年，巴西的一个建筑工地上，一根金属棒从五楼掉落下来，从一个工人的安全帽后部刺入，从他的两只眼睛中间穿了出来。更普遍的是，人们遭受脑损伤的地点常见于战场或者交通事故。同时，根据对盖奇案例的传统解读，患者预后不良。但是根据麦克米伦的研究，或许并非这样。因为倘若菲尼斯·盖奇完全恢复，这会是一条充满希望的重磅信息。

“骄傲,体面，英气逼人”

菲尼斯·盖奇似乎从没这么出名过。几个音乐家为他谱写了赞歌。还有人建立了一个叫“PG粉丝俱乐部”的博客，另一个粉丝用钩针编织了一个G先生的头骨。YouTube上有几千个关于盖奇的视频，包括几个事故的场景再现。（有用芭比娃娃的，乐高积木的。人们不可避免的评论，“脑炸啦”。）更神奇的是，他的头骨被推崇成了新时代的神迹，过去几年里，哈佛博物馆的花名册上，记录了来自叙利亚，印度，巴西，韩国，智利，土耳其，澳大利亚许多朝圣者的名字。花名册上的留言也是五花八门，“简直奇妙，这货上了我遗愿清单啦！”

还有更奇妙的，关于盖奇的新资料还在不断涌现。2008年，盖奇最出名的一张照片出现了，一张深棕色的银版肖像，在照片里盖奇握着那根铁棒。（这也是他出现之后的第二波照片。）照片的主人——收藏家杰克·威尔格斯（Jack Wilgus）和贝弗利·威尔格斯（Beverly Wilgus），最初把它命名为“鲸人”，意思是跟阿哈比（Ahab）一样，照片中这个年轻人被“一条愤怒的鲸鱼”夺去了左眼。

译者注：Ahab是个被鲸鱼弄残疾之后一心想要复仇的虚构人物。

但当他们把照片发在Flickr上之后，爱鲸人士抗议了——因为那根顺滑的铁棒跟鱼叉一点也不像啊！终于有个高端评论用户说“这人可能就是那个盖奇耶！”

为了验证这个说法，两位收藏家对比了一张1849年盖奇带着氧气面罩的照片，而且发现，咦？五官真的一模一样耶！连脑门儿上的疤都一样！就凭这么一张照片，盖奇从一个脏兮兮的二流子，成功走上了人生巅峰，美衣美颜，英气逼人！

其实在科研领域，盖奇留下的资料仍有歧义。他的故事确实能激发人们的想象力，引发大家对神经科学的兴趣。（当我跟一群人出去玩，说我写了本神经科学史上最引人入胜的受伤个案的书，有些人就会脱口而出“就是关于那个盖奇的故事是吧！”）但是他的故事也会误导大众，至少那些广为流传的版本是这样。基于采访记录和引用文献来看，麦克米伦的改进版本更像是一厢情愿的吐槽。但是局势在一点点好转，“我很多次问自己”，麦克米伦叹气，“我特么为啥研究他啊？”

至于有关盖奇的最新研究－尤其是关于大脑连通性和可塑性方面，进展倒是不错。不过也只能留给我们的子孙后代做评价了。指不定每个关于盖奇的新理论都在引领我们一步步接近真相。或者说盖奇的厄运只是罗夏克墨渍测验中历史性的一点墨渍，即使只有这一点点，也在时间的流逝中激荡着人们对真相的激情与迷恋。

译者注：墨迹测验或称为罗夏克墨渍测验是人格测验的投射技术之一，由瑞士精神医生赫曼·罗夏（Hermann Rorschach）于1921年最先编制。测验由10张有墨渍的卡片组成，其中5张是白底黑墨水，2张是白底及黑色或红色的墨水，另外3张则是彩色的。受试者会被要求回答他们最初认为卡片看起来像什么及后来觉得像什么。心理学家再根据他们的回答及统计数据判断受试者的性格。

正是因为有如此多的不定因素，来自布加勒斯特（罗马尼亚首都）的雷迪医生，希望神经科学家们不要再扩散盖奇的事迹了。“让这哥们儿歇会儿吧！”他说。（就像对盖奇本人一样，人们说起他的时候也大都用一种不敬的态度。）

不过这态度好像不太对。当教师们需要问关于额叶的轶事的时候，“你们就说这个压箱底的！”雷迪说，“这事儿就跟你说法国大革命的时候，你必须得说说断头台一样！因为这事儿太酷了！”

不说别的，麦克米伦对这件事自有看法：“菲尼斯的故事是值得被记住的，因为这是关于一个民间小故事如何轻易演变成流行的科学神话的大故事。”确实是这样，这个科学神话被传诵至今。“甚至有人跟我套近乎，就为了把这故事写成戏剧或电影剧本。”他说。有个剧本的想这么写——盖奇跟一个智利妓女相爱，那妓女陪他共度残障的后半生。还有个关于盖奇重回美国的，说他帮一个奴隶赎身并跟他成为了朋友，然后投身南北战争，帮助林肯取得了内战胜利。

盖奇值得被纪念，还有一个更深入的原因——虽然一直以来众说纷纭没有定论，他的事迹也揭露了一个特别重要的道理：大脑和思维是一体的。就像一个神经科学家说的那样“抛开那些乱七八糟的传说，盖奇的故事在现代神经学形成中扮演了非常重要的角色，——大脑是性格和自我意识的具象表现。”这是个意义非凡的想法，是菲尼斯·盖奇指引我们走向了探索真理之路。

本文选自Sam Kean所著《决战神经外科医生的故事：创伤、疯狂和恢复的真实故事揭示的人类大脑史》。

来源：Slate

翻译：巧酱，沈持盈，Rebecca，黄玉杰，孤矢

校对：岳川