虽然 Birbaumer 和 Chaudhary 的研究没有被学界认可 , 但他们并没有放弃继续寻找令这些被封闭在自己身体内的患者冲出牢笼的方法 。 2017 年发表的论文两年后被撤稿 , 但发表当时广泛的媒体报道吸引了一名 ALS 患者父母的注意 。 他们联系上了 Birbaumer 的团队 , 当时这位男性患者还保留有控制眼球转动的能力 , 能够向研究团队表达“同意植入侵入性脑机接口”的意愿 。 Chaudhary 在接受采访时说 , 他们希望帮助处于完全闭锁状态的患者拼出单词 , 这无法利用之前准确率只有 70% 的 fNIRS 技术实现 , 因此选择为患者实施侵入式 BCI 植入 。 2019 年 3 月 , 这名患者接受了手术 , 两个大小约为 3 平方毫米的微电极阵列被植入大脑左侧运动皮层 。 当时患者已经失去了转动眼球的能力 , 进入了完全闭锁状态 , 这成为了BCI 被用于完全丧失自主肌肉控制的患者的首个案例 。 在研究人员的配合下 , 这名现年 36 岁的男性患者学会了使用大脑活动改变声音的频率 。 他能够通过增加或减少声波的频率使计算机播放快速或慢速的哔哔声 , 赋予其“是”或“否”的含义 。 这样 , 患者能够对一组字母做出“是”或“否”的选择 , 然后再对其中的单个字母做出选择 , 完成自由拼写 。 在 BCI 植入后的第 107 天(开始自由拼写的第二天) , 患者“说”出了一个不太通顺的德语句子:erst mal moechte ich mich niels und seine birbaumer bedanke(首先我想感谢 Niels 和他的 birbaumer) 。 在接下来的一年中 , 他以每分钟一个字母的速度拼出了几十句话 , 其中许多都与他的护理有关 , 例如“不穿衬衫 , 只穿袜子”“妈妈头部按摩”“当有人来看我时 , 头总是放得特别高”;还有与妻子与儿子的互动 , 比如“买一个肉汤搅拌器”“我爱我的酷儿子”“你愿意和我一起看迪士尼的罗宾汉吗” 。 研究者称 , 患者甚至能够改“说”英语 , 因为他知道研究团队中有两个成员的母语不是德语 , 总是在自己面前说英语 。
患者通过 BCI 的神经反馈系统完成字母选择和句子拼写 。 图片来源:论文 。 这一次 , Birbaumer 和 Chaudhary 将他们的新研究发表在了《自然-通讯》上 , 论文的同行评议时间长达两年 。 这一新方法的准确率超越了他们 2017 年的研究 , 能够让患者以80% 的准确率完成“是”或“否”的回应 , 但仍然存在不少限制 。 《科学》新闻(Science News)的报道称 , 这名植入了脑机接口的患者目前依然在与 Wyss 方面的研究团队合作 , 但他的自由拼写能力正在下降 , 目前主要以回答“是”或“否”的形式与外界交流 , 这可能是因为植入电极周围产生的疤痕组织掩盖了神经信号 , 也可能是因为患者的大脑正在失去控制设备的能力 。 此外 , 这套设备高昂的成本也令普通家庭望而却步——Chaudhary 估计这一系统两年的使用成本接近 50 万美元 , 约合 318 万人民 。 新研究的发表 , 能“反转” Birbaumer 和 Chaudhary 三年前被判定学术不端的境遇吗?没有参与这项研究的美国得克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)计算机工程和神经学教授 José del R. Millán 认为 , 《自然-通讯》论文并不能直接支持 2017 年的 PLOS Biology 研究 , 因为二者使用的大脑信号类型完全不同 , 并且新研究中的患者与之前的研究没有关系 。 但他也指出 , 新论文展示了 Birbaumer 为完全闭锁患者寻找大脑信号来完成交流的决心和严谨性 , 至于2017 年的撤稿则是一个“不幸的插曲” , 不应该令其学术声誉受到损害 。 直到现在 , Birbaumer 也坚持认为自己 2017 年发表的研究没有问题 。 据悉 , 他和 Chaudhary 起诉了指控自己伪造数据的 DFG 和图宾根大学 , 并称赢得了官司 。 STAT 的报道称双方目前已经达成了和解 , 诉讼或将在 3 月底彻底结案 。 但 Birbaumer 也承认 , 他的新研究依然会面临一些挑战 。 “这项工作对安乐死法案有政治影响 , ”他在接受采访时表示 , “在欧洲 , 安乐死法律自由化背后有强大的政治力量 , 因此这类研究非常有争议 。 ”
推荐阅读
- 物理学大厦又要推倒重建?科学家发现宇宙“第五种基本力”
- 2010年亚丁湾“星门事件”,为何很多人怀疑是外星生物闯入地球?
- 双胞胎分别在2个国家生活24年,差异有多大?这有真实案例!
- 食肉动物真的很少吃其他食肉动物吗?为什么?
- 11个看似不符合科学逻辑,但真实存在世上的场所
- 地球上有71%都是海洋,如果把海洋中的海水全部抽干,地球会变成什么样子呢?
- 为何海市蜃楼中的有些建筑从未在地球出现过?难道是来自平行世界
- 人类找到玛雅预言里的“末日星球”?科学家:有人在保护地球
- 地球有4亿亿吨黄金,人均可超550万吨,挖金矿为何这么难?