1980年，一個11歲的男孩患有腦癱，無意識性的肌肉收縮讓他的身體扭曲變形。為此，他接受了向小腦植入電刺激器的手術。一旦啟動電刺激器，男孩奇怪的身體運動就會平靜下來。
30多年過去了，如今46歲的他仍舊使用著電刺激器。
然而問題出現了：這個設備由于年久已經發生了磨損，但開發這款設備的公司早已停止同款產品的生產制造，而最初使用的電極也不能再使用了，坐落于美國亞特蘭大的埃默里大學神經外科醫生Robert Gross說，他一直負責照料這個患者。
對神經系統科學家、外科醫生和醫療設備制造商而言，這個事件的確令人警醒。
今年夏天，相關方面將會收到來自美國國立衛生研究院（NIH）的兩輪新資助，屆時將有約1200萬美元被頒發給7~14家機構。
這筆資助是首批來自于美國總統巴拉克·奧巴馬設立的“通過推動創新型神經技術開展大腦研究”項目（BRAIN）NIH部分的資金。資助將極大地拓展侵入式大腦設備的臨床試驗，但同時也增加了由這些設備所帶來的倫理和現實問題的緊迫感。
障礙重重
近幾十年來，研究者已經開發了治療抑郁癥、帕金森氏病、耳聾和其他依賴于電極發送信號至大腦的疾病療法。但是，從實驗室試驗轉移到臨床一直相當艱難。
近日，在位于美國馬里蘭州貝塞斯達的國家心理健康研究所（NIMH）召開了有關BRAIN計劃的研討會，會議的重點放在如何掃除從實驗室試驗轉移到臨床過程的障礙。
例如，根據美國現行的法律法規，研究人員進行神經刺激設備和人腦—機器交互相關的臨床實驗，必須要向美國食品藥品監督管理局（FDA）申請一份特殊的豁免證書。對于這種許可申請，FDA最近幾年已經加快了證書審批進程，由原先所需的440天到近幾年的只需100天左右。
但是在此次會議上，FDA的一名代表稱，今年FDA將會繼續縮短審批時間至30天以內。“FDA如今也相信人腦—機器交互了，真是令人驚訝。”NIMH所長Thomas Insel說。
NIH還打算消除另外一個障礙，即阻礙對為數不多的獲得商業批準的侵入式大腦設備新用途的探索，例如對患有帕金森氏病的患者進行腦深部刺激。FDA的研究豁免證書通常需要獲得制造商的許可證之后，才能“解鎖”他們設備的測試權限，諸如一臺機器可以傳送的刺激頻率和模式。這樣的做法實際上使得公司在確定“哪些實驗是有價值”的問題上成為了“唯一的仲裁者”，Gross說。
然而，有了這筆新資助，NIH計劃在研究人員和醫療設備公司之間扮演“紅娘”的角色，創建出可以就知識產權常見合同、數據共享和其他可能妨礙談判的棘手問題達成一致意見的團隊。
這一系列變化應該能使研究人員進一步完善腦刺激療法，位于貝塞斯達的國家神經疾病和中風研究所神經工程項目主任、上述會議的組織者Kip Ludwig如是表示。“事實是，我們甚至對于最成功的植入式設備是如何工作的都知之甚少，而這項基礎研究對優化現有療法或者發現新的治療適應癥都是極為必要的。”
其他領域也面臨著植入設備實驗的困境，例如心臟病專家用心臟起搏器試驗、內分泌學家用胰島素泵進行試驗。但是，斯坦福大學生物倫理學家Hank Greely暗示，神經科學家面臨著更為特殊的挑戰。
“我們對大腦的理解要比對胰島素系統或心律的理解少得多，”他補充道，“盡管其他植入設備可能會對人體產生較大的損傷，但是患者的性情卻很少會改變，至少醫生不會直接改變（如患者的個性）。即便用腦深部刺激術治療帕金森氏癥亦是如此。”
倫理困境
最近，腦深部刺激治療抑郁癥的幾次大型臨床實驗都失敗了，這使此次會議籠罩在壓抑的氛圍中。
在美國，試驗參與者因為參與某項實驗而出現問題時，贊助研究的公司或機構很少會被要求支付一定的醫療費用，Greely指出。“許多研究科學倫理的人，包括我在內，都認為這是錯誤的。”他說。
事實上，如果設備制造商停產，即便贊助商自愿對接受大腦植入的試驗者負責，他們也很難有所作為。Neurocontrol公司生產的Freehand設備就是一個典型的例子，北卡羅來納州達勒姆市杜克大學的生物醫學工程師Warren Grill說。
于1997年獲得FDA批準的Freehand設備，成功地讓患有特定類型神經損傷而手部癱瘓的患者再獲新生。然而2001年，為了專注治療中風患者，Neurocontrol公司放棄了該技術。后來公司破產時，大約250名植入設備的患者再也無法為他們已出現電線磨損的植入物尋求到替代品。
一些公司試圖避免這種不幸情況的發生，他們會獲得參與實驗者的事先同意——植入設備在實驗結束將被移除，即使他們看到了設備所帶來的好處。這“很不公平，”位于俄亥俄州的克利夫蘭診所的倫理學家Paul Ford表示。
相反，如果研究人員想要確定參與試驗者是否繼續受益于研究中使用的設備并得到適當的照顧，他們“必須要做好大量前瞻性的工作”，艾莫利大學精神病學家Helen Mayberg說。
植入設備仍受關注
2013年，腦深部刺激技術的制造商St. Jude Medical因為令人失望的結果，停止了關于抑郁癥的大型試驗。但是Mayberg一直保持著8年前她用相同的電極設備開始的一項獨立實驗。2013年11月，在《科學》雜志上的一項研究中她認為，“40%~60%的病人情況有了明顯改善。”
她的患者之一Linda Patterson就是一個成功的案例。Patterson與抑郁癥抗爭了40年，嘗試過一連串的治療，卻沒有太多緩解。后來她接受了Mayberg實驗室開展的深部腦刺激手術的臨床試驗。
手術后，“我覺得自己回到了這輩子最好的狀態——快樂、高興、知足。”Patterson 說，“我的認知能力得到了提高，我的生活掀開了新的一頁。”6個多月后，Patterson沒有出現復發的跡象。
盡管如此，Mayberg仍警告，不是所有接受深部腦刺激療法的抑郁癥患者都能獲得如此立竿見影或持久的療效。
另外，Mayberg指出，只要她保持開放的試驗，醫療保險和私人保險將至少覆蓋她的一些與植入設備相關的病人的醫療費用。
在與會者看來，如果這類監管的、倫理的和現實的挑戰可以得到解決，新的BRAIN資助可能會促進這一迫切需要的技術的開發。
他們預測能觸發神經元放電的無線、靈活且耐用的植入設備是觸手可及的。“當你細想一下，在過去的20年里大量先進的移動電話和無線技術的快速發展，我一直很難理解為什么我們到現在仍在使用20世紀90年代的技術——把刺激器植入人的大腦中。”Insel指出。■