意識清醒,感知清晰,但就是動彈不得。電影〈逃出絕命鎮〉令人印象最深刻的就是描繪陷入「沉陷處」(sunken place)的情景,是「真‧身不由己」的無助,但這種狀態也是某些人的「常態」。
「閉鎖症候群」(Locked-in syndrome)又稱「LIS」,像名稱一樣,認知還在,知覺健全,五感都有,但被鎖在完全無法動彈的身軀裡。
30 歲時 Ann Johnson 因腦中風導致嚴重癱瘓,無法控制肌肉,甚至連呼吸都做不到。之後幾年 Ann 經復健重新學習控制肌肉,學會呼吸,控制脖子肌肉,甚至能笑和哭,今年腦機介面和 AI 技術結合後,Ann 更是癱瘓 18 年後首次重新和丈夫「對話」。
「腦波打字」不只一種
去年 Neuralink 發表會展示猴子 Sake 用螢幕鍵盤逐字母輸入「can i please have snacks」(來點零食),當然 Sake 不會英語,更不會拼字,只是用大腦控制遊標落在色塊指示的按鍵處,完成所謂「打字」,和腦機介面早期「打字」方法有關。
以前腦機介面在語言溝通領域,多以「一個字母一個字母」拼寫式輸出為主,近年發展迅速,多團隊開始採用更「自然」的輸出模式。2021 年加州大學舊金山分校團隊成功某患者大腦負責聲音運動的訊號,讓患者能一次性「想出」完整單詞,可每分鐘輸出 18 個單字(總詞彙量為 50),準確率 93%。普通英語使用者溝通時每分鐘會用到 150~200 個單字,雖然只是平常水準 10%,但證明輸出完整單字而非只有字母這方法可行,也更符合一般溝通習慣。
此研究轟動學術界,在加拿大的 Ann 也知道了。今年 Ann 更幫助加州大學團隊將研究:每分鐘輸出單字升至近 80 個。團隊在 Ann 大腦表面植入有 253 個電極的矽片,與信用卡晶片差不多大,會擷取原本控制 Ann 嘴脣、舌頭、下巴、喉嚨及臉部肌肉的訊號傳回電腦,再用 AI 演算法分析訊號對應的文字。
Ann 和團隊開始訓練語言模型好幾週,一次次重複「說」1,024 個單字,直到演算法能辨識訊號。團隊這次給 AI 辨識的並不是單字完整發音訊號,而是更小語音單位──音素。如「Hello」有四個音素:「HH」「AH」「L」和「OW」,以音素為單位,演算法只需學習 39 個音素就可分析所有英語單字,且能提升系統分析準確率和速度。
加州大學團隊發表論文同天,史丹佛大學團隊也於《自然》發表類似報告。史丹佛大學參與者是 68 歲的 Pat Bennett,2012 年診斷出漸凍症,現在已無法正常說話;Pat 參與訓練系統近半年,演算法同樣辨識音素,每分鐘輸出約 62 個單字,準確率為當總單字 50 個可達 90%,但擴大至 1.25 萬個單字準確率會降到 76%。
雖然 Ann 團隊有更高輸出率,但詞彙量擴至 1,024 時,準確率中位數也約 76%。《自然》,兩個研究參與者能控制面部肌肉及不同程度發出聲音,不確定技術對完全無法控制肌肉的患者是否可用。其次,兩專案設備系統「對照護者在家使用仍太複雜,不能避免大量訓練和維護」。
參與 Pat 專案的 Jaimie Henderson 博士也認為,好幾年內「可植入,需要動手術放入的技術」仍會在,但他認為這是讓 ALS 患者重新與外界溝通的重要科技。
從「打字」到「對話」,我們追求什麼?
這聽起來有點難置信,但 Ann 希望能成為諮詢師,用本身經驗幫助其他患者:
我想讓病患看到我,明白生命還沒有結束,我想展示身體殘缺不會阻止我們做想做的事或拖累我們。
雖然 Ann 和 Pat「腦波說話」都是用螢幕呈現,但 Ann 卻多了能「出聲」的數位化身,會根據 Ann 嘗試說話時產生的訊號讓五官動起來做表情。數位化身合成語音是用 Ann 十幾年前婚禮發言素材訓練,都是為了讓溝通更自然,對想成為諮詢師的 Ann 來說,也是更令對方舒服的溝通方法。
當 Ann 第一次使用系統說話和讓數位化身臉動起來,我就知道我們做到真正改變局面的事。
研究員之一 Kaylo Littlejohn 說。Ann 還用這系統和丈夫 Bill 時隔 18 年首次對話,閒聊家常。
– Hi,一切可好?
– Hi Ann,不錯。妳覺得今天「多倫多藍鳥」(棒球隊)表現會如何?
– 一切都有可能。
– 看來妳對他們沒啥信心。
– 是啊。
– 我們得看完比賽才知道了。
Ann 時隔多年再次聽到自己的聲音,也是很奇妙的體驗,「就像聽到許久沒見的老朋友說話」。測試當天 Ann 也迫不及待想讓女兒聽自己的聲音,因她中風時女兒才 6 個月大,女兒印象中的母親一直是老舊輸入設備英國口音的機器女聲。除了日常交流更自然,參與專案還讓 Ann 重新感受使命感和生命意義:
之前去復健時,語言治療師都拿我沒轍。成為研究夥伴後,我覺得自己對社會有貢獻,就像再次去工作。
我能活那麼久也是奇蹟,這專案讓我能在活著的時候真正地活著!
好消息是,接下來團隊會繼續前進,希望做出無線版,這樣 Ann 就不用靠一堆線連接腦機系統了:如果可讓 Ann 這種患者自由控制電腦和手機,可大大提升獨立程度和社交互動。的確,無論用腦機介面恢復溝通或行動能力,技術最終目的還是將獨立自主還給病患。但壞消息是,技術越好用,失去它時就越痛。
遭強迫摘除腦機介面的人
腦機介面雖充滿未知風險,但潛力讓人激動,除了解放「困在大腦裡」的人,現在還能讓癱瘓者、、、減少帕金森氏症震顫,提高不少病患生活品質。
2016 年腦機介面研究,到 2021 年增至近 600 個,因越來越強計算機出現,AI 發展快速及越做越小的智慧設備,但還是欠缺消費者保護。
我覺得自己無所不能。我可以開車,我可以去見朋友,我有能力自己做決定。
植入腦機介面後,62 歲的 Rita Leggett 能自己會癲癇發作,馬上喫藥阻止癲癇發作。2010 年 Leggett 參加癲癇症患者腦機介面專案,植入腦機介面。Leggett 很快就覺得和介面「合而為一」,自己「重生」了。
嚴重癲癇患者很難正常生活,因不知道什麼時候會發作,Leggett 提到如果是開車、走在路上,或只是獨自出門時發作,後果都不堪設想。Leggett 3 歲時診斷出嚴重癲癇,使用腦機介面前很少出門,可想而知,當 Leggett 被告知要摘除她腦內植入物時有多崩潰。
2013 年,Leggett 植入介面後第三年,生產公司 NeuroVista 沒錢了,要求志願者取出植入物。Leggett 和丈夫竭力和 NeuroVista 協商能留下設備,甚至願意把房子拿去抵押買下設備。遺憾的是,公司最後還是選擇回收設備。
失去(它)就像失去對我來說非常寶貴和親近的事物,它永遠無法取代。
它是我的一部分。
慕尼黑技術大學倫理學家 Marcello Ienca 認為,這是一種人權侵犯,尚未理解和討論的人權侵犯:被迫移除設備,剝奪患者接受新技術後形成的新身分。這些公司創造了全新的人……設備移除後,那個人也死了。
他們和其他法律學者主張,人的精神完整性應得到保護,「神經權利」(neuro rights)應受承認。另一面意見為,實驗參與者都清楚風險,同意參加代表接受風險。但 Ienca 和 Gilbert 認為,腦機介面公司應為參與者買保險,如果實驗後想留下設備,保險可充當維護和保養費。或許州政府批准專案時,也能提供補助。
隨著腦機介面持續發展,問題也會越來越多,馬上開始思考和建立保障系統非常必要。Ienca 認為移除已變成患者一部分的植入物,與強行摘除器官一樣有違倫理:
如果有證據顯示,腦機介面成為人自我的一部分,除了醫療需要,無論任何情況,植入物都不能在當事者不同意下移除。
如果它組成一個人,那就是強行移除這人的一部分。
雖然過去多年,每當聊起植入物,Leggett 都會難過哭泣。塔斯馬尼亞大學倫理學家 Frederic Gilbert 認為這就是心理創傷。腦機介面技術或許是能改變人生的「開關」,但到底是誰可控制開關?
(本文由 授權轉載;圖片來源:)
標題:腦機介面是改變人生的開關嗎?
地址:https://www.utechfun.com/post/257540.html