用脑机接口重启人生：失语五年重新讲话，瘫痪患者用意念打游戏

CaseyHarrell轻微地移动自己的嘴巴，发出难以辨析的声音。

他的第一道「题」是：

Whatgoodisthat?（那有什么用？）

理想情况是，尝试讲出这句话时，Harrell大脑产生的信号会通过脑机接口完成解码，在屏幕上打出这几个词语。

第一次尝试后，研究团队不得不把测试停下来。

Harrell哭了，他的妻子兼照料者LevanaSaxon哭了，BrainGate研究团队哭了。

他第一次尝试就成功了。这是因「渐冻症（肌萎缩性脊髓侧索硬化症，简称ALS）」而瘫痪并失去说话能力的Harrell在过去五年来第一次「说话」。

大家的情绪都很激动，测试不得不暂停一下。

无法沟通，为何是「痛中之痛」？

CaseyHarrell

我感觉自己就像活在一场慢速播放的车祸之中。

Harrell这样形容确诊渐冻症后的生活。

这个目前仍未找到治愈方法的疾病，会让患者失去对肌肉的控制能力，导致瘫痪、进食困难、失语，甚至无法控制呼吸所需的肌肉。

你知道自己会失去这一切，但你不知是何时。

那个感觉就是，我们完全不知道我们会在什么时候失去哪个肢体能力，特定能力又能保留多久。

我们真的就是某天突然醒来，就发现「这动不了了。从此这方面就要人帮助才行了。」

Harrell的太太LevanaSaxon说道。

Saxon、女儿Aya和Harrell在2021年的合照

和肢体瘫痪相比，让Harrell更崩溃的是失去了自己的沟通能力。

刚确诊时，也正好是两人女儿刚出生的时候。Harrell最喜欢的就是给女儿唱歌，日间能随时现编滑稽的歌曲，描述着自己在做的事情，晚上则会唱着温柔的小夜曲，哄女儿睡觉。

然后突然有一天，他就唱不出歌了：

我失去沟通能力的过程非常漫长，最开始是失去给女儿唱歌的能力，然后开始要不断重复自己的话别人才能听懂，到后面必须要有专人为我翻译。

另一个让他们痛心的地方，在于朋友的消失。

你无法想象，有多少人因为不想目睹这场慢动作的车祸而远离我们。这发生在所有在面对绝症和慢性病的家庭。

人们希望你要不就好起来，要不就死。

在Harrell看来，这些人离开不是因为他们是坏人，只是他们不知道自己能做什么。

当你没法用语言和他们去聊这个问题时，情况就变得更糟糕了。

而留在身边的人，也因无法沟通而沮丧。

Saxon表示，自己之前近乎每天都会让丈夫不舒服：

我会问他：「我可以移动你的手臂吗？」

然后我会以为他说的「可以」，但实际上他说的却是「不」。然后我就会移动他的手臂，导致全身痉挛。

Saxon也没法请人协助照料Harrell，因为没人能理解他的话。

「开箱即用」的技术，让他得以恢复全职工作

Itjustworks.（它就是能用。）

这句话大家应该都不陌生。它常被用于形容设计直观易用的产品，开箱上手就能开用，没有繁复的使用说明。

没想到的是，用脑机接口重启人生：失语五年重新讲话，瘫痪患者用意念打游戏今天这句话居然已经被用来形容脑机接口。

2023年7月，Harrell接受了时常长达5小时的手术，在其大脑的中央前回植入了4个4x4mm大小的平台。

这些跟M&M巧克力豆一般大小的设备每个有64个电极，合计有256个电极，比过往研究更多，这也意味着它将得收集到更多数据。

和所有脑机接口设备一样，除了植入大脑的传感器外，研究团队还需要解码器，用来解读传回的数据。

我们在之前的文章也介绍过，用脑机接口来构建语言对话能力有两种方式。

早期，这类技术多以「一个字母一个字母」的拼写式输出为主。

近年来，研究团队开始采用更「自然」的输出模式——逐个完整单词地输出。

在这种模式下，算法会将单词拆分成更小的语音单位音素。譬如，单词「Hello」里就有四个音素：「HH」「AH」「L」和「OW」。

2023年公布的两项采用这种算法的脑机接口研究中，参与者在开始使用前都需对系统进行较长时间训练，等于是让算法学习患者大脑电流模式。

当时，两位受试者的训练时间分别为几周和将近半年。

PatBennett是BrainGate项目的上一位公布的受试者，她用了半年时间来训练系统

而Harrell这次，则只调试了大概半小时。

在这背后，团队在正式让Harrell启用脑机接口和解码算法前，先将算法放一个计算模拟上去测试练习，多了这一步后，「系统从第一天就能用起来」。

当屏幕上显示的词语的确是Harrell想说的，那他就可以完成确认，并用基于他失语前的声音素材训练出来的人声读出来，完成「说话」。

更振奋人心的是，除了能快速适应外，这套脑机接口的准确率也很出色。

经过两小时的使用，在高达12.5万词库的前提下，脑机接口输出的准确率依旧高达90%。而在几天后，识别的准确率更是升高到97%。

这个97%的准确率，不仅比过往类似研究（约75%）要高，甚至比一些手机的语音输入文字识别率都要高。

不过，Harrell语言的输出速度还是比平常语速慢，每分钟只可以说33个单词，低于平常语速160词/分钟。

它已经从一个科学研究展示变成了Casey每天可以用来和家人朋友说话的系统。

该项目负责人DavidBrandman说道。

对于Harrell而言，这个技术让他恢复了独立沟通的能力，他不再需要依赖专门的翻译或只能被误解。

他的太太Saxon表示，Harrell现在开始重新和好朋友联系起来：

他们可以直接来到我们家，坐下来和他聊天。进行真正的，深入的对话。

尽管低于平常语速，但因为准确率较高，Harrell因此开始在家里恢复了全职工作。

在患病前，Harrell是一名气候活动家，在NGO担任高级策略师，主要工作是推动资产管理公司以投资的方式去投入环境保护。

更重要的是，现在Harrell也能重新和女儿沟通了。

差不多两年了，她都没有办法和我沟通。

现在，我可以帮助她妈妈去教导她。我可以和她建立一个更深的关系，告诉她我在想什么。

技术的「人性」

我是他们口中的高级用户（poweruser）。

每周下来，Harrell使用脑机接口的时间长达70小时。值得庆幸是，这个技术在长时间运行下表现也不错。

我们在工程和测试上做了很多工作，也加入了很多小创新，才让它长时间运行时也能保持可靠。

BrainGate项目成员NicholasCard说道。

「虽然」现在Harrell可以「说话」了，但他还不「满足」，他想念唱歌。

每天「上机」时，他都要先用一些「测试句子」来看看设备是否表现正常。

这些时候，Harrell脑里冒出的都是歌曲。最近，他很喜欢「唱」的是美国乐队Chicago的「IfYouLeaveMeNow」：

Ifyouleavemenow,youwilltakeawaythebiggestpartofme.

BrainGate也在努力尝试将音乐重新带回到他的生活里。

这些勇于承担风险的「先锋」，也在塑造着我们未来的技术。

Harrell对唱歌的喜爱，在推动BrainGate在研究如何在算法中融入旋律的知识。

因闭锁综合症而失去对肌肉控制的AnnJohnson，则是加州大学脑机接口项目的受试者。

通过和Harrell使用类似的技术，Johnson也能将自己的话语通过屏幕播出。和Harrell不同的是，她的表达配合了数字化身，她的脑信号除了会变成文字，还会成为数字化身的表情。

同样对沟通有渴求的Johnson，想要的不是唱歌，而是当咨询师，用自己康复的经验来帮助类似病人。

这种情况下，有表情有语音的表达起来会更自然。

今天，马斯克的脑机接口公司Neuralink公布了第二位受试者的情况。

Alex也在用自己的方式使用脑机接口技术。

除了和第一位受试者NolandArbaugh一样都喜欢玩游戏外，第二位受试者Alex原来是一位汽车检修员，喜欢建造东西。

Alex在习惯脑机接口后，已经开始用CAD软件来设计物件，为自己的Neuralink充电器设计了一个支架，并真3D打印出来使用了。

无论是脑机接口还是AI，它们都更像是「通用技术」，它们「进化的形态」，除了由研究人员支持外，经常也是由那些真正去使用它们的人塑造。

这些技术的「分支」背后，都是人类去连接和创造的欲望。

作者|方嘉文