世界首例!中國90后在腦中植入機器,一打開就變快樂了
來源:上觀新聞
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在人體內裝進一個裝置,
只需要打開開關,
就能影響人的情緒,
這似乎是科幻片中的場景,
但已經真實發生了。2020年底,
上海瑞金醫院成立“腦機接口治療難治性抑郁癥”的臨床研究小組。
簡單說,
手術就是在體內裝入一個“腦起搏器”,
由它控制裝在大腦中的兩條電極,當患者打開“體外開關”,
就能瞬間開心起來,??
一開一關,就是“一秒天堂一秒地獄”。
腦機接口治療抑郁癥的臨床研究,國內尚屬第一次。目前已有26位患者參與,抑郁狀況平均改善60%。
我們和這項臨床實驗的負責人、親歷者聊了聊。撰文:張雅蘭
責編:倪楚嬌
現在生活里的吳曉天,已經基本克服了抑郁癥的影響
做完腦機接口治療抑郁的手術后,吳曉天覺得自己“換了個人”。
他今年31歲,已經患抑郁癥16年。抑郁癥常常讓他大腦空白,連“你好”這樣簡單的問候語都卡在喉嚨里。最嚴重的時候,他一整天躺在床上一動不動。“外部世界像是真空的,和我沒有關系。”
直到去年2月,他參加了上海瑞金醫院“腦機接口治療難治性抑郁癥”的臨床研究,做了腦機接口手術。開機那一瞬間,他覺得自己“終于刑滿釋放了”。
他很喜歡現在的自己。喜歡開些無傷大雅的小玩笑,也能很快和陌生人攀談起來。因為很喜歡唱歌,說到開心的地方,也會哼兩句喜歡的歌詞。輕松快活。
如果他不說,沒人知道他的右胸腔內埋著一個神經調控裝置,也叫“腦起搏器”。它連接著兩條電極,從胸前的裝置延伸到耳后,再從后腦延伸到大腦前側,穿過大腦前端的神經核團。電流刺激神經,抑郁癥狀隨之消失。
設備植入體內后的模擬圖:兩條電極穿過大腦前側的神經核團,連接到神經調控裝置(腦起搏器),固定在胸部右側。與外部設備關聯,就能遠程調控參數
只要體內的腦起搏器開著,有電量,他就是有“能量”的。因此,他是一個隔幾天就要“充電”的人。雖然設備的待機時間近一周,但如果出門在外,他一定會謹慎帶好充電器,絲毫不敢疏忽。充電時,就拿出來對準自己的右胸口。
因為開機關機,意味著兩種極端的感受和狀態。“開機,就會感覺從懸崖邊被拉到天上,心氣會突然提上來,關機,靈魂就突然被抽走……”他總結,“一秒天堂,一秒地獄。”
但無論怎么描述,他都覺得,沒得過抑郁癥的人永遠都無法體會那兩種感覺的拉扯,“就算你在語言方面天賦異稟,是語言學專家,也很難找到一個合適的形容詞。”
吳曉天手機上有一個APP,可以遠程調控腦起搏器的刺激模式。為了讓我觀察他的狀態。他選擇現場切換模式。
在調到“休息模式”前,明顯能感受到他有些緊張,因為那意味著情緒的“極速墜地”。
按下那個按鈕后,他之前說話時的神采瞬時消失,五官收緊,身體蔫了下去,癱在椅子上。他不愿意在那個模式下多停留。僅2秒后,他迅速切換回了“工作模式”。
他大喘一口氣,“我回來了,那種感覺就像是孫悟空從天而降附體在了我身上,原地做出很酷的那種動作。”他挺直腰板,手臂向下握拳,模仿著那個動作,眼睛再次亮起來。
孫伯民,瑞金醫院“腦機接口治療難治性抑郁癥”臨床研究負責人
孫伯民,上海瑞金醫院功能神經外科中心主任,是這個項目的主導者。2021年,他推動這項臨床研究進入軌道。“用具有腦機接口功能的腦起搏器,多靶點聯合刺激治療抑郁癥,這是世界首次。”
對于普通人來說,腦機接口在醫學領域的應用,還是一項十分復雜的科學議題,孫伯民盡可能簡單地解釋:“人的大腦中,神經聚集,形成神經核團。有些神經核團控制人的運動功能,有些管理情緒。所以我們想,植入腦起搏器后,電極刺激和情緒相關的神經核團,或許就能夠改善抑郁癥。”世界范圍來看,腦機接口技術已經成熟運用在治療帕金森等疾病上,電極只需刺激大腦中的運動神經,遏制大腦的異常放電,就能控制帕金森病人的顫抖等癥狀。
2014年,Les Baugh在約翰·霍普金斯大學實驗室里,成為世界上第一個用大腦控制雙手義肢的人
孫伯民覺得,在醫學領域,精神科的進步相對緩慢,主要因為其他疾病都可以在動物模型上操作,比如腫瘤、心臟病。“但人的情感、情緒,不是動物所具有的,對于較重的抑郁癥,如果藥物已經不起作用,只能進行有創的干預。”
正在給患者做手術的孫伯民(左一)
?
孫伯民知道抑郁癥對于一個人的影響有多大,因為他自己也經歷過抑郁。
以前下了班去地庫取車,因為回聲很好,他會一路哼唱著自己喜歡的歌。患有輕度抑郁后,他連唱歌的心思都沒了,“人好像枯萎了。很多事情,你就是沒有能量去做了。”
人究竟為何患上抑郁癥?孫伯民也無法解釋,“醫學界目前比較公認的說法是,是否得抑郁癥,可能取決于一個人生物學的基礎。你抑郁,低落,那么你大腦中某個區域,它的代謝、腦電活動可能產生了變化。”
2014年,吳曉天試圖自殺。被發現后,父親帶他來上海看病
吳曉天和抑郁癥的對抗,也是一場漫長艱辛的苦役。
他小時候跟隨父母去了蘇州。上學時,他是同學嘴里的“外鄉人”,就算極力掩飾口音,也會被識破。隨之而來的,是同學的嘲弄和排擠。后來,他去上技校,也常和大家格格不入。
他狀態越來越差,正常的社交學習全都無法進行,那時候關于抑郁癥的觀念還不普及,家里人也不理解,并且斷言,他就是懶而已。
吳曉天以為自己身體出了問題,頻繁去醫院檢查。但是全身體檢也查不出什么。他用了中藥、食補的方式,也都沒效果。
后來他意識到,自己可能是得了抑郁癥。他也用盡一切方法“解救自己”。吃各種保健品,用針灸,去練氣功,也吃遍了市面上的抑郁癥藥物。甚至去做了電擊治療,一開始幾天會有些效果,但持續不了太久。
“我的求生欲一直很強,我就是有一個執念,不想就這樣沉淪下去。但沒想到,這個病一直跟著我,從3個月變成1年,從1年變3年,現在算算,已經是第16年。我當時斷絕了和外界的所有聯系,只對一件事好奇:快樂到底是什么感覺?”
對吳曉天來說,“找到快樂的感覺”就像一個夢想。家附近經常有一個失去腿的殘疾人在乞討,他甚至會想,假如可以,他希望能和對方互換靈魂,“只要能快樂3天,哪怕身體殘缺、無家可歸,哪怕只能活3天,我都愿意。”還有很多和他一樣的人,最后都輾轉找到孫伯民,他們的心愿很簡單,也很相似:成為一個正常人,不再失眠,可以工作。
在很多科幻電影中,腦機接口經常出現。電影《阿凡達》中男主角躺進可操縱Navi族克隆身體的儀器
電影《黑客帝國》中,現實世界的人類需要通過插入連接器的方式進入到“母體”世界中。這種“腦后插管”的方式便是典型的侵入式腦機接口。
為了符合倫理要求,目前只有像吳曉天這樣患有“難治性抑郁癥”的患者才能加入臨床研究。
因為大部分人都對“腦機接口治療抑郁癥”感到震驚和不可思議。研究剛開始時,孫伯民也難免輿論爭議與責難。“抑郁癥還需要手術嗎?”“腦機接口控制人的感受情緒”......大家覺得很恐怖,也覺得這件事是異想天開。
“瑞金醫院倫理委員很重視這項臨床研究,所以也很謹慎。前后花了一年時間,反復論證研究,最后才得以通過。”孫伯民感慨其中的不易。
漢密爾頓抑郁量表部分測試內容
目前一共有26人做了手術,他們是從上百個人當中一一篩選出來的。因為入組參與臨床研究的病人,要符合一系列標準。
首先要通過抑郁癥量表和醫生的面診,確定患者的確患有抑郁癥,此外還要有一定量的治療,比如吃了哪些藥,達到多長時間,還要看年紀,不能有相關疾病......
家里人也要有充分的理解和支持。“如果植入了腦機接口,后續需要檢查,設備需要充電,如果周圍沒有人照料,這樣也不行。”孫伯民說。
但是更具體的條件,是不能一一對外公開的。王宇涵是孫伯民的學生,負責對病人的評估工作。她知道抑郁癥患者的求生欲有多強,“因為這關乎哪些人可以入組,有些人可能為了做手術謊報病情。”她記得,之前就有病人沒有通過評估條件,后來反復在微信上找她,希望能重新評估一次。王宇涵也沒辦法,“其實他們都挺可憐的。”
可以通過一個APP,無線調控腦起搏器的參數
抑郁癥有“早上重,晚上輕”的特點,所以需要不斷設定和調整腦起搏器的參數,找到適合病人的刺激模式。
大腦里,一共植入了兩條電極,每條電極上8個觸點,一共16個。通過調整電壓、電流等參數,觸點就會對大腦神經產生不同程度的刺激。讓病人有不同的感覺。
見到王宇涵醫生時,她正在給一個剛開機的女孩做評估。也就是在一個和腦起搏器關聯的APP上不斷調整參數,改變電極刺激的位置和強度,來測試和記錄女孩的反應。
那女孩兒今年20歲,已經做完手術1個月。一家人從江西坐火車來到上海,父母靜靜坐在她身后等著。每次切換參數,王宇涵都會問女孩有什么感覺。“現在是想笑嗎?有愉悅感嗎?”“有點想笑。”“是發自內心的嗎?”王宇涵追問。“不是。”女孩兒很確定。“有開心的感覺嗎?”“有開心的感覺,但沒有愉悅。”雖然感受很難描述的,但女孩兒能分清,自己究竟只是“感覺不錯”還是“打從心底里愉悅”。有時候切換參數,女孩兒腦海中會突然浮現出從前住院時的畫面。有時候,她也會突然抑止不住地笑出聲。由于那是電極刺激靶點的改變,笑聲也僅僅持續一兩秒鐘。好像很久沒有這樣笑了,她甚至有些不好意思,扭過頭看向父母。但是笑聲過后,那笑容還是持續了一會兒才慢慢從臉上消失。不過,能看到她笑,女孩兒媽媽臉上的欣喜卻是真實的,“你看她笑了。”有時候,王宇涵也會假試,就是在沒有調整參數的情況下,問患者的感覺。“因為有些患者在植入腦機接口后就心理暗示自己好了,開心了,實際上并沒有。”
為了能了解患者最真實的情況,臨床實驗也需要雙盲,也就是評估組只評估病人狀態,而調控組負責切換程序或者給病人關機。比如說,評估的醫生可能根本不知道患者目前的設備是否開機。患者也不知道,這樣能避免一些心理作用下的主觀不準確。
圖片與文中人物無關
每個人對電流刺激的反應都不太一樣。
吳曉天就對電流的刺激格外敏感。他清楚記得開機的那一瞬間,不自覺掉了眼淚,心里翻涌著一種沒由來的感動。
“大家總覺得感動要有原因,比如別人幫了我,我實現了理想。不是的,電極對我的大腦神經的刺激,就讓我有了這種感覺。”
每一次調整參數,感覺都不同。除了快樂、愉悅,還有更具體的感覺。比如,在調整到某個參數的時候,他突然感覺到“像是被人從背后捅了一刀”,那是抽象的,“就像是被相處20多年的兄弟背叛了的感覺,被偷襲了”,他甚至沒忍住說了臟話。
“雖然大腦沒有任何不適,但你也不知道接下來會是什么,一般就持續1秒,但那種突然而來的感覺還是很沖擊人的。”
在短短的幾個小時里,他在各種各樣豐富的情緒里來回穿梭:有一秒鐘像是中了彩票,或是考上了夢寐以求的大學,有時也會突然覺得很難過……不過,都只持續那一瞬,隨后歸于平穩。現在,吳曉天甚至覺得人腦和電腦也沒太大區別。“我們人類能感受到愛,能做一些偉大的事情,那是因為我們大腦的程序組更加復雜和高級而已。”
為了能快點快樂起來,所有人都想快速找到一個適合自己的參數,甚至會調得相對較高。較高的參數可能會讓病人產生“輕躁狂”的狀態,讓人思維敏捷、有活力、很舒服。
隨之而來,也會讓人產生隱隱的擔憂和恐懼,因為抑郁癥的反復性,他們擔心快樂的周期會越來越短,自己會產生耐受性。
因此,理性調整參數很重要,這個權利,基本都在醫生手里。
在開機3、4天后,吳曉天也發現自己沒有剛開始那種感覺了,平靜和愉悅的感覺開始慢慢減緩。抑郁的感覺似乎在逼近。“抑郁癥就好像一直跟著你,一直跟著,像個鬼一樣。如影隨形的。”
醫院會幫吳曉天遠程操作,切換參數。每次換完,他都會感覺會好一些,但是過一段時間,感覺又不那么明顯。
后來又溝通出幾個方案。比如調整為一秒切換一次,前一秒是刺激強度較弱的“休息模式”,下一秒是較強的“工作模式”。“每次一開一關,就是一種突然能呼吸,又突然窒息的感覺。非常難受。”過了幾個小時,吳曉天又無法忍受了。
過程中也試過凌晨后再自動切換到“休息模式”的方案。吳曉天都覺得效果沒那么好。
如此反復了3個月,吳曉天向孫伯民主任提出,或許可以讓他自己來調控程序組。
吳曉天是所有患者中神經較為敏感的,植入腦機接口后,前后狀態也相差較大,孫伯民覺得,吳曉天很聰明,也很有想法,或許可以從他開始,嘗試讓病人自己調控參數。
后來,吳曉天的手機上裝上了一個APP,上面一共有工作、休息和休閑幾種模式。工作模式下,他就是正常狀態,休息模式下,他就立刻回到抑郁狀態。休閑模式的刺激強度居中。不過他不太喜歡這個模式下的感覺。
每次切換模式,電極就會刺激一個新靶點。這樣就不會產生耐受性。
最開始,他設置了倒計時,到了時間就會自動切換模式。但每天看著時間慢慢迫近,那滋味也不好受。“一想到切換休息模式就會有‘精神摔在地上’的感覺,很慌張”。
后來,他干脆取消了“倒計時”。到了差不多的時間,他就屏住一口氣,快速按下按鈕。
現在吳曉天基本找到了自己的節奏。到了晚上12點,切換到休息模式,早晨起來,切回工作模式。每次切換,都可以更新刺激靶點。
腦機接口調控的APP界面。每一個程序即代表不同的參數設置,程序一為“休息模式”,程序二為“工作模式”
不過,這也意味著他可以通過這種方式,相對自由地切割和掌控自己的生活節奏。
在“工作模式”下,吳曉天雖然精力充沛,但也會有正常難過和生氣的情緒。
有一次和女朋友吵架,他一時難以調整情緒。干脆切換到了“休息模式”。“你可以理解‘休息模式’就像一個‘清道夫’,它會幫我整理情緒,把負能量掃除。就像去蒸桑拿,去搓泥,那個感覺肯定不舒服,但搓完了你就神清氣爽。”吳曉天習慣用自己的幽默解釋他對這件事的理解。等過了幾個小時后他重新打開“工作模式”,刺激靶點是全新的,他的情緒和狀態也煥然一新。幾個小時前的不愉快,也消失了。
順時針依次為:腦起搏器的遠程調控器,充電器和充電插座。每次出遠門,吳曉天都要帶好一套設備
如果有什么重要的場合,見朋友或者出遠門,吳曉天也會選擇在“休息模式”下多待一陣子。因為“工作模式”會“牽引”著他耗費大量的精力,為了讓自己的狀態更好,他需要在“休息模式”下積蓄一些能量后再換成“工作模式”去面對外界。
不過也奇怪,每次切換“工作模式”前,吳曉天反而要做很久的心理建設。
對他來說,他已經和“抑郁的吳曉天”相伴16年,他很熟悉抑郁的感覺。但每次切換到“工作模式”,“那個吳曉天”幽默、亢奮、喜歡說話,雖然感覺很好,但也很陌生。“那個版本的‘我’,還要適應,畢竟已經太久沒有過那種感覺了。”
而且,切回“工作模式”也意味著他要強行離開舒適區。他解釋,處在“休息模式”下的吳曉天,就是抑郁狀態下的吳曉天,他用抑郁的大腦想象著,切換成“工作模式”就要被那股能量帶著走出門,去工作,去社交……“那是一種很難解釋的焦慮感。”
不過一旦開啟“工作模式”,他也能毫無負擔地出門工作、做一切想做的事。到了晚上,甚至會貪戀那種充滿活力的感覺,恐懼情緒急劇低落下去的滋味。“那兩個模式,都需要勇氣才能按下去。”但無論如何,理性還是會推著他按下“休息模式”,“因為你只有感覺到苦,才能知道‘甜’是有多甜。”為了白天狀態好,他寧愿晚上忍受過去。
現在,吳曉天的生活已經恢復正常
為什么設備對抑郁癥有效果?現在,孫伯民主任也沒有明確的結論。但臨床研究只是“萬里長征”的第一步。目前的結果來看,病人的平均好轉率有60%以上。
雖然臨床研究需要對照數據,但孫伯民不會教條地給病人開關機。“主要因為關機后,病人根本堅持不住。你剛給病人關了機,他還沒走到醫院門口,情緒立刻就降下去。”
關掉1小時好,還是2小時?早上關掉還是晚上關掉?這其中有太多可排列組合的可能性,目前都不在孫伯民的考慮范疇里。
“我們現在只考慮是否有效,只有能證明這對抑郁癥有效,我們才能下一步去討論如何能更好。”
但孫伯民還是有驚喜的發現。“當病人的癥狀開始好轉后,大腦中一個伽馬波段的慢波頻段能量就會上升。能量或許是抑郁癥癥狀變化的標記,這也叫‘生物標志物’。我們應該是世界上最早發現的。”
通過檢查,也會發現當電極刺激一段時間后,人體內的多巴胺含量就會明顯增加。“從生化機制上,也能證明通過腦機接口能改善人的情緒。”
王宇涵負責評估工作,所以見過很多病人。她也發現,很多人開機后和之前判若兩人。有人手術前連正常說話都做不到了,描述病情都需要家屬幫忙。手術后,說話音量提高至少3倍,可以幾個小時里都滔滔不絕。她還有一個判斷方式,比如人身上的體味。“患有抑郁的人是沒有心思打理自己的,他們可能很久都不會洗澡。”病人開機后,她也只通過一個細節判斷對方好轉了:“身上有香味了。”
現在,吳曉天常常會和周圍人感慨人生的奇妙。“我也沒想到,有一天我真成了‘鋼鐵俠’。”他還記得,以前因為喜歡鋼鐵俠,曾買過一件鋼鐵俠的服裝,現在每次給胸口的腦起搏器充電,他就覺得自己真成了鋼鐵俠,很酷。
生活里的拼圖也一點點有了顏色。
食物不再是續命的東西。做完手術后幾個月,他胖了十幾斤。吳曉天開玩笑,如果這個手術有什么“副作用”,大概就是會讓人食欲大增。
唱歌,是吳曉天人生里為數不多的快樂。做完手術后,他驚喜地發現自己的聲音都變了。現在,他能唱出低沉的顫音。他請教過一個聲樂老師,對方覺得,可能是抑郁癥讓人緊張,所以聲音也干澀。現在精神放松了,也就能更好地控制聲音。
就連說話這樣普通的事,也讓他享受。即使坐高鐵,他也希望旁邊能坐一個稍微健談的人,和自己聊聊天。
“我經常有從一個小攤販一夜間變成億萬富翁的感覺,時間久了,就會忘記以前自己有多落魄。”
不過,他偶爾還是覺得抑郁癥依然靜悄悄地跟在身后,會擔心自己再次被吞噬。“不過也無所謂了”,他現在不喜歡過多談起焦慮,畢竟如今的生活令他滿意。
現在,吳曉天經營著一家民宿,還有很多想做的事。想去街頭賣藝唱歌,想做一個歌手,夢想開一個音樂酒吧,去研究AI……
“如果沒有做這個手術,我大概已經活不下去。我只想把我失去的16年拿回來。現在,就是重啟人生。”
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