1963年夏日的某个下午,西班牙科尔多瓦省的La Alamirilla牧场,阳光炙烤着干燥的沙土。一个穿着便装、手持小型金属盒的男人站在临时搭建的斗牛场中央。他挥动红色的斗篷,一头三百公斤的斗牛从围栏中冲出,蹄声如雷。当那对锋利的牛角距离他仅剩两三米时,他按下了手中的按钮。公牛在沙尘中骤然刹住脚步,摇了摇头,然后温顺地转身离去。

这个男人叫何塞·曼努埃尔·罗德里格斯·德尔加多,耶鲁大学生理学教授。他刚刚完成的是神经科学史上最具戏剧性的人体——或者说"牛体"——实验之一。那头名为"卢塞罗"的公牛大脑中,植入了他发明的"刺激接收器"(Stimoceiver),一个比半美元硬币还小的无线设备,能够接收无线电信号并刺激大脑特定区域。

德尔加多在斗牛场手持遥控器面对公牛

从集中营到耶鲁实验室

德尔加多1915年出生于西班牙南部安达卢西亚的龙达镇,那是一片被橄榄树和斗牛传统浸润的土地。他的父亲是一名眼科医生,他原本也打算追随父亲的脚步。1936年,他刚从马德里大学获得医学博士学位,西班牙内战就爆发了。

他加入了共和派一方,担任战地医疗兵。1939年,佛朗哥的民族主义军队获胜后,他被关押在集中营里度过了五个月。获释后,他被迫重新完成博士学位,因为新政权不承认共和派时期的学位。这段经历在他的生命中刻下了深深的痕迹——他曾对采访者说,当他的妻子看到他在长臂猿实验中通过遥控器让首领雄性臣服于低等级雌性时,她说:“你还记得佛朗哥吗?想象一下如果能在那个独裁者的大脑里植入电极。”

在马德里的拉蒙·卡哈尔研究所,德尔加多读到了诺贝尔奖得主圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔的著作。这位西班牙神经学先驱改变了德尔加多的人生轨迹。“我被大脑的诸多谜团所吸引,“德尔加多后来回忆道,“那时我们对它知之甚少。现在依然知之甚少。”

1946年,德尔加多获得了耶鲁大学的奖学金,来到了著名神经学家约翰·富尔顿的实验室。富尔顿以对黑猩猩额叶切除的研究而闻名——这项工作启发了葡萄牙医生埃加斯·莫尼斯发明前额叶脑白质切除术。德尔加多对这种破坏性的手术深感震惊。“我认为富尔顿摧毁大脑的想法简直骇人听闻,“他后来写道,“我的想法是通过植入大脑的电极来避免脑白质切除术。”

刺激接收器的诞生

早期的大脑刺激实验需要将电线从动物的大脑连接到笨重的外部设备上,这不仅限制了动物的活动范围,还增加了感染风险。德尔加多决定改变这一切。他发明了"刺激接收器”——一个微型化的无线设备,可以完全植入头皮下,通过电磁线圈穿过皮肤供电。

这个设备具有双向通信能力:它不仅能向大脑特定区域发送电脉冲,还能记录脑电图数据并通过无线电传回给研究者。德尔加多称其为"与大脑的两路通信”。一些版本的刺激接收器甚至小到只有半美元硬币大小——在1960年代,这是令人惊叹的技术成就。

德尔加多还发明了"化学电极”(chemitrode),一种可以通过无线电控制向大脑特定区域释放定量药物的植入设备。他甚至开发了早期的心脏起搏器原型。一位耶鲁同事称他为"技术奇才”。

猴子大脑X光片,显示植入额叶和丘脑的电极组件

动物王国里的遥控实验

德尔加多的实验对象从猫开始,逐渐扩展到猴子、黑猩猩、长臂猿,最终是公牛。

在猫的实验中,他发现刺激大脑不同区域可以引发各种行为:攻击、恐惧、嗜睡、饥饿。“如果你将电极直接插入猫和猿的大脑,它们就会像电子玩具一样行动,“德尔加多写道,“一整套运动功能可以根据实验者按下哪个按钮而被触发。这适用于所有身体部位:前爪和后爪、尾巴、后躯、头部和耳朵。”

猴子实验揭示了更复杂的行为控制。德尔加多发现,刺激运动皮层可以引发特定的身体运动,而刺激边缘系统则可以改变情绪状态。在一个著名的实验中,他让一只性格温和的雌性猴子掌握了控制一只好斗雄性猴子的权力——通过一个连接到雄性猴大脑植入器的杠杆。几天之内,笼子里的社会等级就被彻底颠覆了。“通过遥控让一个个体压制独裁者力量的古老梦想,至少在我们的猴子群落里实现了,“德尔加多后来写道。

黑猩猩"帕迪"的实验则展示了另一种可能性。德尔加多将刺激接收器编程为自动检测帕迪大脑杏仁核产生的特定脑信号(称为"纺锤波”),然后自动发送一个产生不愉快感觉的反向刺激。结果形成了一个负反馈循环:帕迪的大脑产生的纺锤波越来越少,帕迪变得越来越安静、注意力越来越分散、动机越来越弱。德尔加多预测,这种"神经起搏器"可以用于在癫痫发作或焦虑发作开始时就将其阻断。1972年,迈克尔·克莱顿正是被这项实验启发,写下了科幻小说《终端人》——一个为治疗癫痫而植入刺激接收器的男人,却逐渐被驱动得越来越暴力。

1965年《纽约时报》关于德尔加多实验的报道

斗牛实验:神经科学的戏剧巅峰

1964年,德尔加多在科尔多瓦省La Alamirilla牧场进行了他最著名的实验。牧场主人唐·拉蒙·桑切斯同意让德尔加多在几头公牛身上测试他的设备。

实验过程堪称"技术-田园-古典西班牙文化"的奇异混合。德尔加多用压缩空气枪将含有苯环己哌啶——一种NMDA受体拮抗剂,当时常用的动物手术麻醉剂——的注射器射入公牛体内。大约十五分钟后,公牛进入镇静状态。然后,德尔加多和牧场工人们暴露公牛的头骨,在每个大脑半球上方用手工钻头开一个直径两厘米的孔。

电极是直径0.1毫米的不锈钢丝,绝缘到尖端,以七根一束的形式集合在一起,每根电极在深度上相隔五毫米。因此,每个电极束可以覆盖七个位置,跨越三十毫米的范围,能够接触到初级运动皮层、基底神经节的尾状核和视丘。每头动物被植入十四到二十八个电极。

手术在"如诗如画的安达卢西亚天空下"进行,德尔加多后来用充满诗意的西班牙语回忆道:“周围有牛仔和工头,还有鸟儿的歌声和远处牛群的哞叫。”

几天后,刺激试验开始。德尔加多使用他发明的手持无线电发射器,可以控制传输通道、电刺激脉冲频率(20-100赫兹)和刺激幅度(1-20伏特,相当于大脑中0.1-1毫安的电流)。

第一头公牛"卡耶塔诺"展示了运动控制的效果。当德尔加多以0.5毫安刺激其左侧尾状核时,公牛将头转向左侧并保持这个姿势。在0.7毫安时,公牛转了整整一圈。德尔加多注意到公牛"没有哞叫、逃跑,也没有表现出激动的信号”,这表明电刺激并没有伤害动物。他甚至推测,鉴于尾状核靠近边缘系统结构,刺激可能"不是痛苦,而是快感”。

第二头公牛"卢塞罗"则展示了他所谓的"攻击性抑制”。当卢塞罗向斗牛士冲锋时,德尔加多刺激其尾状核或丘脑,公牛立即停止并在刺激期间保持静止,尽管仍在眨眼和正常呼吸。当刺激停止后,公牛"愤怒地"恢复冲锋。德尔加多本人亲自进入斗牛场测试这个效果。他后来描述道:

“我的斗篷技巧仅限于年轻时乡村节日中的几次练习,但研究者必须接受自己方法论的挑战,因此我感到有义务面对实验动物——也许是被我出生地龙达漫长的斗牛历史和传统所驱使……在斗牛场里,面对公牛时,外行人的震撼是难以言喻的。公牛的体型和角似乎在变大,你能闻到它的气味,听到它的鼻息,意识到它的力量。”

当卢塞罗冲向德尔加多,距离他仅剩两三米时,他启动刺激,公牛"猛烈地停止",“腿突然停住扬起一片尘土,尾巴下垂,头部抬起”,进入"攻击性消失"的状态。德尔加多然后后退,躲到斗牛场中的木制屏障后面,关闭刺激,公牛立即再次冲锋,撞向屏障。德尔加多提到一次设备故障:“作为趣闻,我可以告诉你,有一次传输电路出现故障,公牛成功冲到了我面前,幸好除了一个很好的惊吓之外没有其他后果。”

德尔加多声称,刺激尾状核和丘脑可以产生"普遍的抑制反应":如果动物在进食,它会停止咀嚼;如果动物在行走,它会停步。他说,重复刺激后,这些动物"变得比平时不那么危险,在几分钟内会容忍研究者在斗牛场中出现而不发起任何攻击"。

人体实验:比意志更强的电流

德尔加多并没有将他的实验局限于动物。1952年,他成为第一个报告电极长期植入人体效果的研究者。在罗德岛一家现已关闭的精神病院,他选择了约二十五名"经过精心挑选的、病症已经抵抗了所有先前治疗方法的绝望患者",其中大多数是精神分裂症患者或癫痫患者。

德尔加多写道,刺激大脑不同区域可以产生各种效果:“愉快的感觉、愉悦、深刻的沉思、奇怪的感觉、超级放松、彩色视觉和其他反应。“他声称刺激大脑中称为"透明隔"的区域可以产生强烈的欣快感,有时足以克服身体疼痛和抑郁。

效果因人而异,也可能出人意料。德尔加多报告说:“一名三十六岁的女性癫痫患者,平时行为’相当得体’,对刺激的反应是’咯咯笑并发表有趣的评论’,向研究者调情。一名沉闷的十一岁癫痫男孩在受到刺激时变得健谈和友好。‘嘿!当你给我这些时,你可以把我留在这里更长时间,‘他喊道。他还宣布,‘我想成为一个女孩。’”

玛雅·派恩在她的著作《大脑改变者:科学家与新的精神控制》中描述了一段德尔加多患者的影片:

“影片开始时,患者——一个相当迷人的年轻女子——正在弹吉他唱《帕夫,魔法龙》。一位精神科医生坐在几英尺外。她似乎没有被从前额到后颈紧紧包住头部的绷带所困扰。然后,从另一个房间传来一股微弱电流,刺激她右侧杏仁核中的一个电极。她立即停止歌唱,来自杏仁核的脑波描记开始显示尖峰——癫痫活动的迹象。她茫然地凝视前方。突然,她抓起吉他砸向墙壁,险些击中精神科医生的头部。”

这个实验连续三天重复进行。

最著名的患者反应来自一个无法抗拒的电刺激引发的运动:“我猜,医生,你的电比我的意志更强。“这句话揭示了德尔加多实验最令人不安的含义:当电流可以覆盖意志时,自由意志意味着什么?

德尔加多后来承认,这些实验的治疗效果充其量是参差不齐的。“我们对大脑了解得太少了。它太复杂,无法被控制。我们从来不知道我们用刺激接收器刺激的是大脑的哪些部分。我们甚至没能阻止癫痫发作——我们原以为这会是最简单的事情。我们从未找到癫痫发作起源的区域。”

关于德尔加多和刺激接收器的信息图

心灵文明的乌托邦与反乌托邦

1969年,德尔加多出版了他最具争议的著作:《心灵的物理控制:迈向心灵文明社会》。这本书总结了他的实验发现,并提出了他对神经技术未来的愿景。

德尔加多认为,人类已经成功驯服和文明化了外部自然界。现在,他主张,是时候文明化我们的内在自然了——将人类心理中混乱、暴力和非理性的方面置于理性的、科学的控制之下。他设想了一个社会,通过技术干预大脑来减弱攻击性、缓解焦虑、增强认知功能。

这本书的语调带有明显的乌托邦色彩。德尔加多将大脑刺激视为人类解放的工具,一种将个人从破坏性情绪和适应不良思维模式的暴政中解放出来的手段。他讨论了使用电子干预来治疗罪犯、减少社会暴力、增强人类合作的可能性。在他看来,这些技术不是压迫的工具,而是实现更和谐、更理性社会的手段——他称之为"心灵文明化"的世界。

批评者发现这个愿景令人深感不安。书名本身就——《心灵的物理控制》——似乎宣告了极权主义操控的议程。谁来决定哪些情绪和思想需要控制?什么保障措施可以防止这些技术不被用来解放,而是用来压迫?这本书似乎将个人自主权置于技术官僚的社会改良愿景之下,赋予神经科学家修改那些被视为问题或越轨者思想的权力。

德尔加多在书中明确表示,与"更大的善"相比,个人是无足轻重的——这一立场在许多读者看来与民主价值观和人类尊严截然相反。他的引用包括支持使用行为控制来限制那些被视为不适合生育者生育的论点,这使他的工作与优生学运动的遗产形成了令人不安的联系。

这本书成为反对德尔加多研究计划的焦点。科幻作家、阴谋论者和公民自由主义者将其视为将人类变成遥控自动机器的险恶议程的证据。这种解释是否公允地反映了德尔加多的真实意图仍有争议,但对他声誉的损害是持久的。

阴谋与争议

德尔加多的研究恰逢美国历史上最动荡的时期之一。1970年代初,美国公众刚刚开始了解中央情报局臭名昭著的MKUltra精神控制实验——这些实验在不知情的公民身上测试各种影响精神的技术。尽管德尔加多的意图是仁慈和和平主义的,但他被贴上了法西斯主义者的标签,被指控想用大脑植入物来抹杀自由意志和控制人口。

加剧这种怀疑的是,德尔加多的部分研究由海军研究办公室和空军航空医学研究实验室赞助。在1972年关于MKUltra的国会听证会上,一篇表达他观点的论文被宣读:

“我们需要一个精神外科计划来实现对我们社会的政治控制。目的是心灵的物理控制。每一个偏离既定规范的人都可以通过手术来操控。个人可能认为最重要的现实是他自己的存在,但这只是他个人的观点。这缺乏历史视角。人没有权利发展自己的思想。这种自由主义取向有很大的吸引力。我们必须用电来控制大脑。有一天,军队和将军将通过大脑的电刺激来控制。”

德尔加多后来否认这些话代表他的观点,声称它们被断章取义。但损害已经造成。

其他研究者的工作也给火添了油。1970年,哈佛研究者弗兰克·欧文和弗农·马克建议,大脑植入物可能被用来平息黑人民权抗议者的暴力。1972年,杜兰大学的罗伯特·希斯声称,通过在一名同性恋男子与女性性工作者发生性关系时电刺激其大脑隔区,改变了他同性恋倾向。

随着对精神控制的偏执增长,陌生人开始指责德尔加多在他们的大脑中植入了电极,要求他将其取出。一名女子甚至起诉德尔加多要求一百万美元赔偿,尽管两人从未谋面。

科学批评与局限性

除了伦理担忧,德尔加多的工作还面临实质性的科学批评。

首先,批评者指出安慰剂效应和实验者偏见的问题。当人类报告在刺激时感到快乐或悲伤时,这有多少是由于直接的神经激活,又有多少是对实验情境的心理反应?患者知道自己正在接受大脑刺激;他们知道研究者期望某些效果。暗示和期望塑造报告体验的潜力是巨大的。

其次,刺激的效果被证明高度依赖于情境。施加于同一大脑区域的相同电刺激可能根据受试者的环境、先前经验和当前行为状态产生不同的行为结果。这种可变性表明,德尔加多并不是简单地"开启"特定的行为程序,而是在调节复杂的神经系统,其输出取决于多种因素。

第三,正如瓦伦斯坦等人强调的那样,许多看似涉及高阶心理状态的效果可能实际上反映了更简单的运动或感觉干扰。一个停止移动的动物可能并不是在经历攻击性减少;它可能只是在经历运动干扰。一个在刺激期间报告情绪变化的患者可能是在对微妙的感觉效果——刺痛感、唤醒水平的变化——做出反应,而不是对情绪回路的直接改变。

第四,大脑刺激的长期效果是可疑的。最初戏剧性的效果往往随着重复刺激而减弱,这表明大脑适应了干预。看起来永久性的行为修改可能只是暂时的干扰。

第五,德尔加多的解剖学主张有时是不精确的。他针对的大脑结构——尾状核、杏仁核、各种丘脑和边缘区域——现在已知比中世纪神经科学所认识的要复杂和多功能得多。刺激单一结构会产生特定心理效果的想法,过度简化了大脑功能的分布式本质。

德尔加多斗牛实验的视频截图

遗产:从德尔加多到马斯克

尽管存在这些争议和限制,德尔加多的基本观察在很大程度上是有效的。大脑的电刺激确实产生行为和主观效果。这些效果确实随刺激位置不同而系统性变化。通过直接的神经干预修改行为是可能的。问题不在于这些效果是否存在,而在于它们应该如何被解释,以及它们的存在对神经科学和社会意味着什么。

德尔加多开创的技术为现代深部脑刺激(DBS)奠定了基础,这是帕金森病、特发性震颤、强迫症和难治性抑郁症的标准治疗方法。DBS涉及在特定大脑结构中植入电极,持续输送电刺激以调节神经活动。成千上万的患者从这些干预中受益,运动功能和生活质量获得了戏剧性改善。如果没有德尔加多和他的同代人所做的那些基础研究,这一切都不可能实现。

刺激接收器的概念本身预示了当代的脑机接口和响应性神经刺激系统。现代脑机接口允许瘫痪患者通过神经信号控制电脑光标、机械臂和通讯设备。用于癫痫的响应性神经刺激系统自动检测癫痫活动并提供反向刺激,就像德尔加多1960年代的系统一样。这些技术正逐渐从实验走向临床应用,为患有毁灭性神经系统疾病的患者带来希望。

从纯科学的角度来看,德尔加多的工作提供了对大脑组织的关键见解。通过系统地刺激不同区域并观察行为后果,他帮助绘制了情绪、动机和运动控制的功能架构。他在社会灵长类动物中的实验表明,优势等级和社会行为具有可以通过实验操控的神经基质,这为理解社会互动的生物学基础开辟了新途径。

脑机接口正在快速推进,由军事和商业投资共同驱动。埃隆·马斯克的Neuralink公司设想了一个未来,大脑植入物允许直接的神经控制计算机,甚至脑对脑交流。虽然当前的应用集中在医疗用途——例如恢复瘫痪患者的行动能力——但长期愿景明确包括认知增强和扩展人类能力。

尾声

德尔加多的活跃研究在1970年代末和1980年代逐渐减少,同时他帮助创建并任教于马德里的一所医学院。他继续发明,构建了无线人类经颅磁刺激器的原型。他在1990年代退休,在加利福尼亚州圣地亚哥度过最后的岁月,于2011年9月15日去世,享年九十六岁。

在生命的最后岁月里,德尔加多承认他的刺激接收器实验没有产生他曾经希望的实际治疗方法。“我们对大脑了解太少,“他在2005年告诉《科学美国人》杂志,“它太复杂了,无法被控制。”

然而,当他回首自己的职业生涯时,他并没有表现出后悔。在他1981年西班牙文章的结尾,德尔加多用充满激情的语言写道:

“无线电刺激的公牛凸显了斗牛的经典象征意义——即智慧对蛮力的胜利,技巧和优雅对攻击性和凶猛的至高无上。无线电引导的公牛也教导我们,攻击和破坏的本能可以通过技术和人类智慧来平息,这给未来人类带来了和平的希望。”

德尔加多在2001年的一次采访中被问及他对大脑刺激研究的看法是否改变。他回答说:“你想想,我的妻子看到那只雄性黑猩猩崩溃时——她说,‘你还记得佛朗哥吗?‘想象一下能够关掉那个大元帅。”

然后,他补充道:“但是谁能在那个独裁者的大脑里植入电极呢?用电磁辐射,我们可以从远处控制独裁者。我们在耶鲁做过一些实验,我们可以从三十米外影响大脑。”

德尔加多的故事提出了我们至今仍在挣扎的问题:当技术可以修改我们的思想、情绪和行为时,什么构成了自我?谁来决定哪些心理状态是病理性的,哪些只是对社会秩序不便?我们是否愿意接受一个"心灵文明化"的世界,如果代价是交出我们大脑的钥匙?

当一位患者告诉德尔加多"你的电比我的意志更强"时,他揭示了一个令人不寒而栗的可能性:也许意志从来都不是我们以为的那样。也许我们所谓的"自我"不过是神经回路中的电信号模式,而任何一个掌握正确技术和正确发射器的人,都可以随心所欲地重新排列这些信号。

德尔加多本人对这个问题有着复杂的看法。“每个人都是从环境中借来的材料的短暂组合,“他在1969年的书中写道。三十年后,当被问及他的人生遗产时,他说:“大脑太复杂了,无法被控制。”

这两句话也许共同道出了德尔加多职业生涯的全部悖论:他追求的恰恰是他最终承认无法实现的东西——对人类心灵的征服。而在追求这个不可能目标的过程中,他提出了神经科学史上最令人不安的问题。那些问题至今仍在回响。

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