血肉相连的机器：揭秘世界顶尖智能假肢（二）

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咫尺传音：艾登 · 肯尼十个月大的时候在两边耳蜗内做了植入手术，植入的装置(X光下可见，上)绕过耳中失灵的生理构件，将电子信号直接送至听觉神经。手术几个月后，这个原本已变得越来越沉默的孩子能说出两个词了，正是他那听觉健全的双亲最想听到的：妈妈，爸爸。“这可是一名真正的生物电子幼儿。”约翰 · 霍普金斯大学的外科专家约翰 · 尼帕可说。

新旧合拍 :电动足踝中的弹簧被马达驱动，能像真腿一样弹起，既省力又减轻了关节的负担。“军队里的截肢者都是喜欢运动的年轻人，”亚利桑那州立大学的工程学教授、设计师汤姆 · 舒格(右)说道，“他们想把受伤前的身体机能都找回来。”

机动悍将：2007年，伊拉克的一颗路边炸弹夺去了他的双腿。如今已是中校的格雷格 · 加德森在试用电动假肢，这种假肢正是为了让队伍日益壮大的美军伤员恢复行动能力而开发的。在弗吉尼亚州贝尔沃要塞的一条跑道上，他的以电脑控制的PowerKnees假肢让大人小孩都看得目瞪口呆。加德森说，他渐渐重新掌握了平衡，“靠的是我43岁的肉体与一台机器的默契运作”。
　　大约250个人接受了这种仍处于实验阶段的技术的治疗。但另有一种生物电子装置已表明，大脑与机器的结合可以是强大而经得起时间考验的，过去30年中全球已有近20万人装上了它。这就是耳蜗植入装置。艾登· 肯尼是最近接受植入的患者之一。他母亲塔米· 肯尼还记得一年前得知自己的宝宝连助听器都用不了时的情景。“我就只是把他抱在怀里哭，”她说，“我知道他听不见我的声音。他以后怎么跟我沟通呢？有一回，我丈夫拿两只铁锅互相击打，希望他有点儿反应。”艾登全然没听见那噪音。
　　现在他就听得见了。2009年2月，约翰· 霍普金斯大学的外科医生在他每个耳蜗内曲折地放入了带有22个电极的细线(耳蜗是正常情况下负责感应声波振动的内耳构造)。艾登身上的话筒接收声音，把信号发送给电极，而后者直接把信号转入神经。
　　“手术后一个月，医生启动植入装置的那天，我们发现他对声音有反应了。”塔米·肯尼说，“他会对我的话音转过头来，太神奇了。”现在他正在配合治疗学说话，迅速赶上听力健全的同龄人。
　　继耳蜗装置之后，生物电子眼也许会很快问世。几年前，视网膜色素变性夺去了乔· 安· 路易斯的视力，这种疾病会毁坏眼内负责感光的杆细胞和锥细胞。然而她最近恢复了部分视力，是得益于眼科专家马克· 胡马云的研究。
　　患有这种眼疾的病人，通常会有部分内层视网膜未受损伤，乔· 安· 路易斯就是如此。这一层视网膜构造中布满了双极细胞和神经节细胞，正常情况下它会收集来自外层的杆细胞和锥细胞的信号，再转给从视觉神经发散出来的纤维。早先没人知道内层视网膜使用的是什么样的信号，或者如何对之输送它能够解读的图像。1992年，胡马云开始在手术中为此类患者的视网膜装上微小的电极阵列，这样试验了一小段时间。
　　“我叫他们用眼睛追踪一个点，他们做到了。”他说，“他们能看见排成行列和柱状的东西了。”又经过十年的试验，胡马云和同事们开发出一套系统，命名为“阿耳戈斯”(希腊神话中的巨人，长着上百只眼睛)。患者佩戴一副墨镜，上面装有一架微型摄像机和无线发射器。影像信号被发送给腰带上的电脑，转成神经节细胞能读懂的电脉冲，再发送给置于耳后的接收器。从那里引出一根导线接入眼内，通向轻轻附着在视网膜表面的方形16电极阵列。脉冲激发电极，电极激发细胞，然后大脑完成剩下的工作，让第一批接受治疗的患者看到了物体的边缘和粗略轮廓。
　　2006年秋，胡马云和他所供职的“第二视界”公司联合一支国际团队，把阵列中的电极增加到60个。和像素更多的相机一样，新阵列能产生更清晰的图像。来自得克萨斯的路易斯是最早获得新阵列的患者之一。“现在我又能看出树的轮廓了，”她说，“印象中那是我失明前看到的最后一样东西。现在我看得到向四面八方伸出的枝干。”
　　研究者又使神经义肢的概念更进一步，开始用它来辅助大脑本身。参与一项“大脑之门”计划的科学家正试图把完全丧失行动能力的患者的大脑运动皮质直接与电脑相连，使他们能够用意念来操控外界物体。现在已有受试者能这样移动电脑屏幕上的光标。研究者甚至计划开发一种人工海马，替代人脑中储存记忆的海马结构，用来为失忆患者移植。
　　不是每件事都会进展得那么顺利。在首批接受“大脑之门”治疗的四名患者中，有一人后来决定取下电脑接头，因为它干扰其他的医疗设施，而乔· 安· 路易斯说她的视力还没恢复到能安全过马路的地步。然而阿曼达的断臂装上了更有弹性的新型塑料罩，控制手臂的神经与电极得到了更好的调谐。
　　“这意味着我能用假臂做的事大大增加了。”她说，“芝加哥那边又出了一款新的，可以让我做出好多不同的抓握动作，我想拿来用。我希望能用假手跟我园里的孩子们一起捡拾硬币、小锤和玩具。”库伊肯说，这都不是什么奢望。“我们把辅助生活的工具带给患者，比他们之前用的要好一些，但仍嫌粗劣，跟精巧的人体构造没法比。它们在大自然面前，就像举在太阳下的蜡烛一样微不足道”。
　　尽管如此，至少使用着那些工具的人们能举得起蜡烛了，有的甚至还在黑暗中看见了跳动的一星烛火呢。