三年前，德国图宾根大学的著名神经科学家 Niels Birbaumer 因一项有争议的“读脑”研究被认定存在学术不端行为。他被剥夺了经费，失去了工作，有关论文也被 PLOS Biology 撤稿。现在，为自己激烈辩护的 Birbaumer 看到了声誉恢复的希望。3 月 22 日，他在《自然-通讯》上发表了一项建立在这项争议性工作之上的新研究。
Birbaumer 和他的合作者令一位躯体进入完全封闭状态、甚至丧失了眼球转动能力的完全闭锁患者可以通过脑机接口拼写出句子，与外界交流。此外，Birbaumer 和他的合作伙伴、德国非营利组织 ALS Voice 的生物医学工程师和 Ujwal Chaudhary 表示，他们赢得了支持其 PLOS 论文真实性的诉讼。
闭锁综合征患者由于随意肌完全瘫痪而无法活动或说话，但仍保留有意识与认知功能，视觉、听觉和嗅觉也不受影响。这种疾病非常罕见，脑干中风、脊髓侧索硬化（ALS）等神经元退行性病变、药物过量或神经毒素都可能致病。部分闭锁综合征患者保留了细微的眼外肌控制能力，能够通过眨眼或转动眼球与外界沟通。但并不是每个患者都能保留这一点几乎会被普通人忽略的肌肉控制能力。在完全闭锁这种更严重的情况下，患者甚至无法转动眼球。
他们无法活动的躯体成为了困住自己的牢笼。
2017 年初，还在德国图宾根大学和瑞士 Wyss 生物和神经工程中心任职的 Birbaumer 与当时的同事 Chaudhary 在 PLOS Biology 上发表了一篇引人注目的论文。这项研究使用非侵入性的功能性近红外光谱（fNIRS）技术，令 4 名由 ALS 导致的完全闭锁患者靠大脑活动信号回应问题，给出“是”或“否”的答案。
这四名患者都住在家中由家人照顾，需要呼吸机和食管来维持生命。Birbaumer 的团队为他们带上了一顶使用红外线分析患者大脑不同区域的血流变化的电极帽，并用计算机学习他们在回答问题时的血流模式信号，从而得以区分患者的答案是“是”还是“否”。这篇论文显示，当患者在这套系统下对常识性问题的回答正确率达到 70% 后，研究者开始用提问的方式与他们进行内容上更个人化的交流。
令人惊讶的是，这四名患者的回答都显示他们觉得生活是“幸福”的，这表明闭锁综合征可能不是许多人认为的“人间地狱”。
虽然 Birbaumer 和 Chaudhary 的研究没有被学界认可，但他们并没有放弃继续寻找令这些被封闭在自己体内的患者冲出牢笼的方法。2017 年发表的论文两年后被撤稿，但发表当时广泛的媒体报道吸引了一名 ALS 患者父母的注意。
他们联系上了 Birbaumer 的团队，当时这位男性患者还保留有控制眼球转动的能力，能够向研究团队表达“同意植入侵入性脑机接口”的意愿。Chaudhary 在接受采访时说，他们希望帮助处于完全闭锁状态的患者拼出单词，这无法利用之前准确率只有 70% 的 fNIRS 技术实现，因此选择为患者实施侵入式 BCI 植入。
2019 年 3 月，这名患者接受了手术，两个大小约为 3 平方毫米的微电极阵列被植入大脑左侧运动皮层。当时患者已经失去了转动眼球的能力，进入了完全闭锁状态，这成为了 BCI 被用于完全丧失自主肌肉控制的患者的首个案例。
在研究人员的配合下，这名现年 36 岁的男性患者学会了使用大脑活动改变声音的频率。他能够通过增加或减少声波的频率使计算机播放快速或慢速的哔哔声，赋予其“是”或“否”的含义。
这样，患者能够对一组字母做出“是”或“否”的选择，然后再对其中的单个字母做出选择，完成自由拼写。在 BCI 植入后的第 107 天，患者“说”出了一个不太通顺的德语句子：erst mal moechte ich mich niels und seine birbaumer bedanke（首先我想感谢 Niels 和他的 birbaumer）。
在接下来的一年中，他以每分钟一个字母的速度拼出了几十句话，其中许多都与他的护理有关，例如“不穿衬衫，只穿袜子”“妈妈头部按摩”“当有人来看我时，头总是放得特别高”；还有与妻子与儿子的互动，比如“买一个肉汤搅拌器”“我爱我的酷儿子”“你愿意和我一起看迪士尼的罗宾汉吗”。研究者称，患者甚至能够改“说”英语，因为他知道研究团队中有两个成员的母语不是德语，总是在自己面前说英语。
这一次，Birbaumer 和 Chaudhary 将他们的新研究发表在了《自然-通讯》上，论文的同行评议时间长达两年。这一新方法的准确率超越了他们 2017 年的研究，能够让患者以 80% 的准确率完成“是”或“否”的回应，但仍然存在不少限制。
《科学》新闻的报道称，这名植入了脑机接口的患者目前依然在与 Wyss 方面的研究团队合作，但他的自由拼写能力正在下降，目前主要以回答“是”或“否”的形式与外界交流，这可能是因为植入电极周围产生的疤痕组织掩盖了神经信号，也可能是因为患者的大脑正在失去控制设备的能力。此外，这套设备高昂的成本也令普通家庭望而却步——Chaudhary 估计这一系统两年的使用成本接近 50 万美元，约合 318 万人民。
新研究的发表，能“反转” Birbaumer 和 Chaudhary 三年前被判定学术不端的境遇吗？没有参与这项研究的美国得克萨斯大学奥斯汀分校计算机工程和神经学教授 José del R. Millán 认为，《自然-通讯》论文并不能直接支持 2017 年的 PLOS Biology 研究，因为二者使用的大脑信号类型完全不同，并且新研究中的患者与之前的研究没有关系。
但他也指出，新论文展示了 Birbaumer 为完全闭锁患者寻找大脑信号来完成交流的决心和严谨性，至于 2017 年的撤稿则是一个“不幸的插曲”，不应该令其学术声誉受到损害。直到现在，Birbaumer 也坚持认为自己 2017 年发表的研究没有问题。据悉，他和 Chaudhary 起诉了指控自己伪造数据的 DFG 和图宾根大学，并称赢得了官司。
STAT 的报道称双方目前已经达成了和解，诉讼或将在 3 月底彻底结案。但 Birbaumer 也承认，他的新研究依然会面临一些挑战。“这项工作对安乐死法案有政治影响，”他在接受采访时表示，“在欧洲，安乐死法律自由化背后有强大的政治力量，因此这类研究非常有争议。”