1980年，一個(gè)11歲的男孩患有腦癱，無(wú)意識(shí)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(shù)。一旦啟動(dòng)電刺激器，男孩奇怪的身體運(yùn)動(dòng)就會(huì)平靜下來(lái)。
30多年過(guò)去了，如今46歲的他仍舊使用著電刺激器。
然而問(wèn)題出現(xiàn)了：這個(gè)設(shè)備由于年久已經(jīng)發(fā)生了磨損，但開(kāi)發(fā)這款設(shè)備的公司早已停止同款產(chǎn)品的生產(chǎn)制造，而最初使用的電極也不能再使用了，坐落于美國(guó)亞特蘭大的埃默里大學(xué)神經(jīng)外科醫(yī)生Robert Gross說(shuō)，他一直負(fù)責(zé)照料這個(gè)患者。
對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家、外科醫(yī)生和醫(yī)療設(shè)備制造商而言，這個(gè)事件的確令人警醒。
今年夏天，相關(guān)方面將會(huì)收到來(lái)自美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）的兩輪新資助，屆時(shí)將有約1200萬(wàn)美元被頒發(fā)給7~14家機(jī)構(gòu)。
這筆資助是首批來(lái)自于美國(guó)總統(tǒng)巴拉克·奧巴馬設(shè)立的“通過(guò)推動(dòng)創(chuàng)新型神經(jīng)技術(shù)開(kāi)展大腦研究”項(xiàng)目（BRAIN）NIH部分的資金。資助將極大地拓展侵入式大腦設(shè)備的臨床試驗(yàn)，但同時(shí)也增加了由這些設(shè)備所帶來(lái)的倫理和現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的緊迫感。
障礙重重
近幾十年來(lái)，研究者已經(jīng)開(kāi)發(fā)了治療抑郁癥、帕金森氏病、耳聾和其他依賴(lài)于電極發(fā)送信號(hào)至大腦的疾病療法。但是，從實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)轉(zhuǎn)移到臨床一直相當(dāng)艱難。
近日，在位于美國(guó)馬里蘭州貝塞斯達(dá)的國(guó)家心理健康研究所（NIMH）召開(kāi)了有關(guān)BRAIN計(jì)劃的研討會(huì)，會(huì)議的重點(diǎn)放在如何掃除從實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)轉(zhuǎn)移到臨床過(guò)程的障礙。
例如，根據(jù)美國(guó)現(xiàn)行的法律法規(guī)，研究人員進(jìn)行神經(jīng)刺激設(shè)備和人腦—機(jī)器交互相關(guān)的臨床實(shí)驗(yàn)，必須要向美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）申請(qǐng)一份特殊的豁免證書(shū)。對(duì)于這種許可申請(qǐng)，F(xiàn)DA最近幾年已經(jīng)加快了證書(shū)審批進(jìn)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(huì)議上，F(xiàn)DA的一名代表稱(chēng)，今年FDA將會(huì)繼續(xù)縮短審批時(shí)間至30天以?xún)?nèi)。“FDA如今也相信人腦—機(jī)器交互了，真是令人驚訝。”NIMH所長(zhǎng)Thomas Insel說(shuō)。
NIH還打算消除另外一個(gè)障礙，即阻礙對(duì)為數(shù)不多的獲得商業(yè)批準(zhǔn)的侵入式大腦設(shè)備新用途的探索，例如對(duì)患有帕金森氏病的患者進(jìn)行腦深部刺激。FDA的研究豁免證書(shū)通常需要獲得制造商的許可證之后，才能“解鎖”他們?cè)O(shè)備的測(cè)試權(quán)限，諸如一臺(tái)機(jī)器可以傳送的刺激頻率和模式。這樣的做法實(shí)際上使得公司在確定“哪些實(shí)驗(yàn)是有價(jià)值”的問(wèn)題上成為了“唯一的仲裁者”，Gross說(shuō)。
然而，有了這筆新資助，NIH計(jì)劃在研究人員和醫(yī)療設(shè)備公司之間扮演“紅娘”的角色，創(chuàng)建出可以就知識(shí)產(chǎn)權(quán)常見(jiàn)合同、數(shù)據(jù)共享和其他可能妨礙談判的棘手問(wèn)題達(dá)成一致意見(jiàn)的團(tuán)隊(duì)。
這一系列變化應(yīng)該能使研究人員進(jìn)一步完善腦刺激療法，位于貝塞斯達(dá)的國(guó)家神經(jīng)疾病和中風(fēng)研究所神經(jīng)工程項(xiàng)目主任、上述會(huì)議的組織者Kip Ludwig如是表示。“事實(shí)是，我們甚至對(duì)于最成功的植入式設(shè)備是如何工作的都知之甚少，而這項(xiàng)基礎(chǔ)研究對(duì)優(yōu)化現(xiàn)有療法或者發(fā)現(xiàn)新的治療適應(yīng)癥都是極為必要的。”
其他領(lǐng)域也面臨著植入設(shè)備實(shí)驗(yàn)的困境，例如心臟病專(zhuān)家用心臟起搏器試驗(yàn)、內(nèi)分泌學(xué)家用胰島素泵進(jìn)行試驗(yàn)。但是，斯坦福大學(xué)生物倫理學(xué)家Hank Greely暗示，神經(jīng)科學(xué)家面臨著更為特殊的挑戰(zhàn)。
“我們對(duì)大腦的理解要比對(duì)胰島素系統(tǒng)或心律的理解少得多，”他補(bǔ)充道，“盡管其他植入設(shè)備可能會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生較大的損傷，但是患者的性情卻很少會(huì)改變，至少醫(yī)生不會(huì)直接改變（如患者的個(gè)性）。即便用腦深部刺激術(shù)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(shí)驗(yàn)都失敗了，這使此次會(huì)議籠罩在壓抑的氛圍中。
在美國(guó)，試驗(yàn)參與者因?yàn)閰⑴c某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)而出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，贊助研究的公司或機(jī)構(gòu)很少會(huì)被要求支付一定的醫(yī)療費(fèi)用，Greely指出。“許多研究科學(xué)倫理的人，包括我在內(nèi)，都認(rèn)為這是錯(cuò)誤的。”他說(shuō)。
事實(shí)上，如果設(shè)備制造商停產(chǎn)，即便贊助商自愿對(duì)接受大腦植入的試驗(yàn)者負(fù)責(zé)，他們也很難有所作為。Neurocontrol公司生產(chǎn)的Freehand設(shè)備就是一個(gè)典型的例子，北卡羅來(lái)納州達(dá)勒姆市杜克大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程師Warren Grill說(shuō)。
于1997年獲得FDA批準(zhǔn)的Freehand設(shè)備，成功地讓患有特定類(lèi)型神經(jīng)損傷而手部癱瘓的患者再獲新生。然而2001年，為了專(zhuān)注治療中風(fēng)患者，Neurocontrol公司放棄了該技術(shù)。后來(lái)公司破產(chǎn)時(shí)，大約250名植入設(shè)備的患者再也無(wú)法為他們已出現(xiàn)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(fā)生，他們會(huì)獲得參與實(shí)驗(yàn)者的事先同意——植入設(shè)備在實(shí)驗(yàn)結(jié)束將被移除，即使他們看到了設(shè)備所帶來(lái)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(xué)家Paul Ford表示。
相反，如果研究人員想要確定參與試驗(yàn)者是否繼續(xù)受益于研究中使用的設(shè)備并得到適當(dāng)?shù)恼疹�，他�?ldquo;必須要做好大量前瞻性的工作”，艾莫利大學(xué)精神病學(xué)家Helen Mayberg說(shuō)。
植入設(shè)備仍受關(guān)注
2013年，腦深部刺激技術(shù)的制造商St. Jude Medical因?yàn)榱钊耸慕Y(jié)果，停止了關(guān)于抑郁癥的大型試驗(yàn)。但是Mayberg一直保持著8年前她用相同的電極設(shè)備開(kāi)始的一項(xiàng)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。2013年11月，在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究中她認(rèn)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(gè)成功的案例。Patterson與抑郁癥抗?fàn)幜?0年，嘗試過(guò)一連串的治療，卻沒(méi)有太多緩解。后來(lái)她接受了Mayberg實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展的深部腦刺激手術(shù)的臨床試驗(yàn)。
手術(shù)后，“我覺(jué)得自己回到了這輩子最好的狀態(tài)——快樂(lè)、高興、知足。”Patterson 說(shuō)，“我的認(rèn)知能力得到了提高，我的生活掀開(kāi)了新的一頁(yè)。”6個(gè)多月后，Patterson沒(méi)有出現(xiàn)復(fù)發(fā)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(jiàn)影或持久的療效。
另外，Mayberg指出，只要她保持開(kāi)放的試驗(yàn)，醫(yī)療保險(xiǎn)和私人保險(xiǎn)將至少覆蓋她的一些與植入設(shè)備相關(guān)的病人的醫(yī)療費(fèi)用。
在與會(huì)者看來(lái)，如果這類(lèi)監(jiān)管的、倫理的和現(xiàn)實(shí)的挑戰(zhàn)可以得到解決，新的BRAIN資助可能會(huì)促進(jìn)這一迫切需要的技術(shù)的開(kāi)發(fā)。
他們預(yù)測(cè)能觸發(fā)神經(jīng)元放電的無(wú)線、靈活且耐用的植入設(shè)備是觸手可及的。“當(dāng)你細(xì)想一下，在過(guò)去的20年里大量先進(jìn)的移動(dòng)電話和無(wú)線技術(shù)的快速發(fā)展，我一直很難理解為什么我們到現(xiàn)在仍在使用20世紀(jì)90年代的技術(shù)——把刺激器植入人的大腦中。”Insel指出�！�