起初，他意識到自己唱歌困難起來，一場噩夢降臨了：唱歌是他的生計所在，唱歌是他之所以成為他這個人的定義所在。接著，他不再能唱歌，但還能念台詞。又過了幾年，他開始說話失聲，聲音稀疏細弱，幾不可聞，只能發出簡短的、簡直聽不到的吐氣聲。
「看著他失去美妙的歌喉，簡直太痛苦，太叫人心碎了。我是為那個聲音墮入愛河的。」與他結髮50年的妻子，帕斯蒂·胡斯曼（Patsy Husmann）說。羅恩·胡斯曼（Ron Husmann）曾是百老匯、電視電影上的一流歌手，在20世紀六七十年代，他低沉渾厚的男中音無處不在。他在老版電影《聖城風雲》（Camelot）替羅伯特·顧雷特（Robert Goulet）幕後配唱。他和法蘭克·辛納屈（Frank Sinatra）、艾索爾·摩曼（Ethel Merman）和莫裡斯·切瓦利亞（Maurice Chevalier）同台獻唱。他在百老匯的音樂喜劇《裡脊肉》（Tenderloin）擔綱，與一流女星戴比·雷諾茲（Debbie Reynolds）、茱莉·倫敦（Julie London）、貝爾納黛特·彼得斯（Bernadette Peters）、朱麗葉特·普勞斯（Juliet Prowse）在其他六七部百老匯表演裡共事。他以主角身份在《花街神女》（Irma La Douce）、《演藝船》（Show Boat）、《南太平洋》（South Pacific）、《俄克拉荷馬》（Oklahoma！）等經典劇目裡巡演。他一度有13支商業廣告同時播出，參演電影《小城名流》（The Ed Sullivan Show），連續劇《基戴爾醫生》（Dr.Kildare）、《糊塗偵探》（Get Smart）、《聯邦調查局》（The F.B.I.）、《晴空血戰史》（12 O』Clock High）、《歡樂酒店》（Cheers），甚至肥皂劇《尋找明天》（Search for Tomorrow）和《讓世界轉動》（As the World Turns）。羅恩在一家能容納三千觀眾的劇院現場演唱，能不用麥克風就讓所有人聽見，而其他演員卻必須用。
對歌手來說，低音聲部要到30多歲才逐漸豐富成熟起來，40多歲才能完全充盈。羅恩的高峰是在44歲，他低聲說，就在那時候，「它倒下死掉了。」
和很多最終確診為多發性硬化症（multiple sclerosis，MS）的患者一樣，醫生用了很多年（羅恩一例中是9年）才意識到，羅恩的失聲和一連串複雜的其他症狀，是此病造成的。患上多發性硬化症，人的免疫系統不再攻擊入侵的生物體，而是反過來針對大腦和脊髓，攻擊包圍神經長長突起的脂肪護套。這種護套叫作髓鞘，有著絕緣作用，能將神經信號傳導的速度提高15~300倍。受攻擊後，髓鞘，還有它們包圍的神經受到損壞，傷痕纍纍。（硬化症「sclerosis」這個詞的意思就是「瘢樣硬化」。）由於抗體可以攻擊大腦和脊髓中幾乎任何位置的髓鞘，每一名患者的多發性硬化症都有所不同，每個人的症狀也都會以不同的方式展開。在一連串的攻擊中，羅恩失去了往昔美妙的低音。最先，中間的音調逐漸消失；接著突然之間，他著名的低音又沒了。他找了所有專為表演人士服務的「聲音專家」。在舞台上，導演們無奈要幫他補足缺失的聲音環節，好讓觀眾聽見他，但最後，他連可供放大的本音都一絲不剩了。到他的歌唱事業徹底衰敗的時候，他只能勉強發出C調中間的8個音。
接下來，由於控制膀胱的神經受損，他喪失了啟動和發起撒尿行為的能力，因為他對膀胱沒感覺了。「就好像膀胱消失了，我只能提醒自己定時『放水』。它死掉了，完全沒有信號了。」整個身體的肌肉都開始萎縮，他的胳膊和腿都出現燒灼、發麻的感覺。再然後，他走路有了困難，腿部刺痛。在《花街神女》的一場演出裡，朱麗葉特·普勞斯偶然跑過舞台，跳進他懷裡，他支撐不住，跌倒在地，背部受了重傷。
由於腿部和手臂肌肉萎縮，他需要枴杖才能走路；後來又需要兩根枴杖撐起胳膊才能走路；再然後，他有時被迫要動用電動車。因為缺乏鍛煉，他增重了22千克。他的平衡也出現了問題。閉上雙眼站著，他根本站不直。他吞嚥困難，這是非常可怕的症狀。由於負責協調喉嚨肌肉節律性收縮的腦幹無法正常運作，他吃東西越來越容易被嗆到。他最糟糕的症狀是始終筋疲力盡。有一陣，他只能對著電話輕聲說上一分來鐘的話，聲音就徹底嘶啞，他感覺自己得完全停止低語才行。
神經發炎、結疤，以及髓鞘損傷的多個區域，叫作斑塊，可以通過大腦掃瞄觀察到。羅恩大腦的核磁共振成像顯示，他的斑塊許多都在腦幹，而腦幹位於脊髓的正上方，是人類大腦質量最密集的部位之一。我們在第4章中提到過，腦幹是調節多種最基本功能（呼吸、血壓、警覺性、體溫等）的皮質下區域。它也是主要神經高速公路，幾乎所有從大腦通往身體各處，以及從身體各處前往大腦的信號都要通過它。顱神經有助於調節與頭部相關的大多數運動和感覺功能：眼睛運動和對焦，面部表情，面部運動和感覺，發聲、吞嚥、品嚐和平衡的肌肉。迷走神經是顱神經之一，從頭部直接垂入整個身體。它調節消化，幫助調節自主神經系統，還有我們的戰鬥或逃跑反應。我們馬上就會看到，它甚至還調節人體的免疫系統，保護身體免受感染和損傷。
一台不同尋常的設備
巧合的是，羅恩高中時代的一位朋友同樣得了多發性硬化症，聲音出了問題。這位朋友現在是退休教授，住在麥迪遜，他告訴羅恩，威斯康星州有一家實驗室，發明了一種裝在嘴裡的奇怪裝置，可以改善多發性硬化症的症狀。他曾作為實驗室研究的一分子試戴過，真的對聲音有幫助。發明家們用該裝置治療相當多的多發性硬化症症狀，不僅限於語音問題。實驗室的名字很奇特，叫觸覺溝通與神經康復學實驗室（Tactile Communication and Neurorehabilitation Laboratory），負責人有三個：俄羅斯神經科學家（原蘇聯軍隊的士兵）尤里·丹尼洛夫（Yuri Danilov）、美國生物醫學工程師（原效力於美國海軍）米奇·泰勒（Mitch Tyler）、電氣工程師科特·卡茲瑪瑞克（Kurt Kaczmarek）。
實驗室的創辦人是保羅·巴赫-利塔醫生，是他最初招募了三人。巴赫-利塔最近剛過世，是個傳奇人物，屬於率先倡導利用大腦可塑性進行治療的先驅。他本是醫生，曾做過神經學家，在同代人中第一個提出大腦從生到死都具有可塑性，並運用這一認識開發促進大腦積極變化的設備。他開發的設備幫助盲人視物，幫助大腦損傷喪失平衡的人恢復平衡；他還為中風患者開發過訓練大腦還原喪失功能的計算機遊戲。
羅恩來到實驗室，在一棟老舊的大樓裡找到一間裝修低調的小屋。入口處有個卸貨的平台，走廊正在裝修，就跟有個患者說的一樣，「看起來並不像誕生科學奇跡的地方。」羅恩的態度是，「有可能管用，也可能不管用。但不管怎麼說，試試對我又沒什麼損失。」小組審查了他的醫療記錄，做了測試，判斷他的步行和平衡能力。他們把他帶到大學的聲音評估部門，錄下了他幾乎無法聽清、支離破碎的言談（在監視器上看起來就是小點）。基準測試完成後，他們拿出了羅恩聽說的設備。
設備很小，襯衫口袋就裝得下。它附有一根布帶，實驗室裡有些科學家把它像掛件那樣掛在脖子上。入口安裝在舌頭上的部分，看起來有點像一片口香糖。這個扁平的部分下側有144枚電極，發射電脈衝（三個一組）。它生成一種橫貫整個設備下側的刺激模式，盡量多地打開舌頭上的感覺神經元。這個扁平的部位與一個火柴盒大小的電子盒相連，它位於嘴巴外部，上面有幾道開關和指示燈。尤里、米奇和科特有些開玩笑地把它叫成「腦橋」（PoNS），因為腦幹有個部位就叫「腦橋」（pons），是該設備的主要靶子之一。「PoNS」是「便攜式神經調製刺激器」（Portable Neuromodulation Stimulator）的縮寫，因為在它刺激神經可塑的大腦時，也修改、糾正神經元的啟動放電方式。
研究小組讓羅恩盡量站直，把設備放進嘴裡。它用輕柔的信號波無痛地刺激舌頭及其感受器。有時，刺激會帶來刺麻感，也有時，它幾乎注意不到，此時研究人員會調節刻度，把它開大。過了一會兒，他們要羅恩閉上眼睛。
經過兩輪20分鐘的調試，羅恩能哼出曲調了。四輪調試之後，他居然能重新唱歌了。到了週末，他高聲唱起了《老人河》（Old Man River）。
最引人注意的是，經過了30年的不斷惡化，症狀竟然有了如此迅速的改善。他仍然還患有多發性硬化症，但現在，他大腦回路的運作好得多了。他在實驗室待了兩個星期，星期一到星期五都把設備放在嘴裡練習，休息一會兒，之後再次練習。在最初的一個星期裡，他每天接受6輪調試，即在實驗室裡做4輪，回家再做2輪。電子語音測試顯示，他有了巨大的改善，能發出穩定的聲音流了。他的其他多發性硬化症症狀也逐漸好轉。當他離開那一天，這位搖搖晃晃拄著枴杖來的人，為研究小組跳起了踢踏舞。
羅恩回到自己在洛杉磯的家之後，我和他談了談。他把設備帶回家練習，以鞏固所得的改善。如今，他的聲音失而復得，說起話來滔滔不絕。有時，我不得不請他講慢些，才能完全記下他的話。
「你可以想像，如果你28年來都不能唱歌，突然又能再次放開歌喉，那是種什麼感覺。經過4輪20分鐘的調試，我就能一個音符一個音符地完成一支曲子了，這一點讓我大吃一驚，我在情緒上，甚至不只是情緒，都快崩潰了。他們告訴我，趁著那東西在嘴裡的時候，要哼哼和發聲。我逐漸意識到，我的聲音越來越有力。第二天，尤里說，『你不需要那根枴杖了。』就在那一天，我當真不必再拄拐。到了第三天，我能夠全無任何支撐地閉眼站著。到我離開的時候，我能唱完兩個八度音了。我是一個中低音歌手，我當眾唱到低音E調，我在音樂劇《飛燕金槍》（Annie Get Your Gun）裡甚至升到了高音F調。嗯……我現在又有聲音了！我在他們的實驗室裡大聲唱了起來，他們不得不拿手指堵住耳朵。如今，我們每天晚上去遛狗時，我走路快得連妻子都快跟不上了。」
他對我說，「你有沒有發現，我們已經聊了一個小時了？」
「我沒想到你的聲音比我還年輕，」我說，「你的聲音聽起來要年輕十來歲。」
他想了一陣子，「嗯，大概它就該這樣。」羅恩笑著說，「畢竟，我有30年都沒用過它了。」
為什麼舌頭是通往大腦的坦途大道
在我寫下這些文字時，嘴裡正裝著「腦橋」，因為它發射的電刺激，除了能促進痊癒之外，似乎還能讓人更加聚精會神，我想瞭解它的潛力。它的信號能達到舌頭表面以下300微米的地方，打開那裡的感覺神經元。（1微米是1毫米的1/1000）。該設備為神經元提供恰好足夠啟動其通往大腦的電信號的刺激，與我在舌頭上放些食物，能感覺到它在的那種刺激強度相當。研究團隊辛苦多年，運用這一溫和電刺激在感覺神經元裡製造出了一種啟動模式，非常類似神經元響應200赫茲的節奏（3個信號、暫停、3個信號）的觸摸而啟動的形式。
但為什麼是刺激舌頭呢？因為該團隊發現，舌頭是激活人類整個大腦的一條坦途大道。舌頭是人體最敏感的器官之一。「當食肉動物開始漫步在地球表面，」尤里指出，與大地的第一個接觸點就是舌頭和鼻尖。兩者的目的都是為了通過密切的接觸探索環境。從昆蟲到長頸鹿的許多動物都廣泛地運用舌頭，它能夠做出高精度的動作，大腦與它有著強烈的聯繫。人類嬰兒在口唇期會把東西放進嘴裡，用舌頭去感覺它，以求獲得對世界的更多瞭解。舌頭上有48種不同的感受器，光是舌尖上就有14種，分別針對觸摸、疼痛、味道等。這些感受器向神經纖維傳遞電信號，之後上至大腦。按尤里的分析，舌尖上有15000~50000條神經纖維，構建了一條巨大的信息高速公路。「腦橋」裝置安放在舌頭前2/3的位置，對準了接受舌頭受體感覺信息的兩條纖維。第一條纖維是舌神經，用於接收觸感；第二條是面神經的一條分支，用來接收味感。
這些神經屬於腦神經系統，該系統與腦幹直接相連，腦幹則位於舌頭後面5厘米的地方。腦幹是主要神經進出大腦的交匯處。它與大腦的運動、感覺、情緒、認知和平衡處理部位都緊密相連。故此，輸入腦幹的電信號，可以同時打開大腦的諸多其餘部位。麥迪遜團隊對使用該設備的人做了腦部掃瞄和腦電圖記錄，表明400~600毫秒後，腦電波就穩定下來，大腦所有的部位都開始反應、一起放電啟動。許多大腦問題的出現，都是因為大腦網絡沒有一起啟動，或是因為部分網絡啟動不足。但哪怕依靠大腦掃瞄，我們往往也很難知道到底是哪些回路表現不佳。由於神經可塑性的存在，每一個大腦的接線方式在微觀層面上都略有不同。因此，用大腦掃瞄顯示特定患者一個腦區的損壞情況，我們不能百分之百地確定該部位到底發生了些什麼。尤里說：「但我們的舌部刺激激活了整個大腦，哪怕我們看不到損壞到底在哪裡，我也知道該設備打開了整個大腦。」
研究小組刺激患者的大腦之後，設計了種種練習，幫助人重新獲得之前損失的功能。他們總是讓患者使用該設備刺激大腦，同時輔以恰當的練習。羅恩的練習是哼哼；一個有平衡問題的人則是閉著眼睛站在平衡球上；有行走問題的人則要在跑步機上嘗試走路，接著跑起來。
舌頭還有另一個有趣的地方，西方醫生不怎麼感興趣，但團隊裡的俄羅斯人很看重。幾千年來，在中國和東方醫學裡，舌頭一直是用來進行診斷的重要部位，因為它是一個能從身體外面看到的內部器官。
中國人認為，我們的身體裡有著名為「經脈」的能量通路，輸送著名為「氣」的能量。兩條關鍵的經脈，「督脈」和「任脈」在舌頭上交匯。修習武術、太極與氣功的人，為提高表現，往往把舌頭抵在上顎，以求接通這兩條能量通道。經脈以穴位的形式浮現在皮膚表面。中醫所用的穴位數千年都未曾改變，但尤里說，最近有人指出，舌頭上有若干穴位。在中國，中醫用這些舌頭上的穴位治療創傷性腦損傷、帕金森、腦癱、中風、視力和其他神經方面的問題。針灸師大多放棄了針扎，而改為電刺激（電針刺）；故此，研究小組所用的這台設備，還起到了電針刺的作用。
與尤里、米奇和科特會面
尤里·丹尼洛夫身高1米97，光頭，有著蒙古人種的高顴骨，個頭和力氣都很大。他出生在西伯利亞最古老的城市之一伊爾庫茨克。他的童年有10年都在北極圈以北度過，直到他做極地地質學家的父母搬到了蘇聯時代流放犯人的諾裡爾斯克。這裡的人有一半都曾在古格拉待過，城市附近埋葬了近10萬名囚犯。諾裡爾斯克是世界上最北端的工業城市，天氣十分寒冷，如果你吐口吐沫，唾液落在地上時就變成了冰碴。尤里曾在零下54攝氏度時站在室外，這是溫度計的最低點。22歲，他從大學畢業，蘇聯軍隊讓他在同樣位於北極圈以北的摩爾曼斯克駐守了兩年。有時，他所在的部隊會被派往北約部隊的正對面（就在國境線邊上）搞演習。
尤里很早就對東方醫學產生了科學上的興趣。他在西伯利亞長大時，「當地到處都是中國人，茶葉、中藥出現在日常生活裡，我們都用中藥和針灸。」年輕的他還設計了一種用電的機器，檢測皮膚上的電活動變化來確定學位。他用針灸治療自己的牙痛和頭痛。
尤里成為成就斐然的神經科學家，在全國頂尖的實驗室——著名的巴甫洛夫生理機能學院（也是蘇聯科學院的下屬機構）裡研究視覺神經學。他拿到了生理物理學學位（時至今日，他都以此和工程師們展開合作），還在巴甫洛夫學院拿到了神經科學博士學位。他最擅長的領域是視覺神經學。早在大腦神經可塑性廣為人知以前，他就開始研究大腦視覺系統的神經可塑性質。巧的是，1975年，他第一次翻譯成俄語的文章，就是麥迪遜實驗室（即他現在工作的地方）創辦人保羅·巴赫-利塔醫生所寫。他對運用電刺激治療睡眠及其他問題也頗為熟悉。西方世界聞所未聞的電睡眠機，曾在蘇聯時代的數百家診所使用。
他剛到巴甫洛夫學院時，學院裡有2000人（包括500名科學家），是一個十分理性嚴謹的地方。但蘇聯解體後，國家經濟混亂，學院經歷了30輪裁減，這家老牌科研機構幾乎崩潰：實驗、設備、供電、實驗動物、藥物和薪金，都全無經費了。20世紀90年代初，他離開實驗室，在美國16所大學做了有關神經可塑性的巡迴講演，並短暫留美工作。等他回到俄羅斯，發現實驗室空空如也。他用了12年才架設起來的設備，他使用過的實驗動物，還有資金，全都沒了。
1992年，尤里來到美國，學術界裡沒有像他那樣的人。他是一個多才多藝、冷靜強硬的神經學家，留著一頭長馬尾，深諳瑜伽、冥想、太極和俄羅斯武術（包括俄羅斯特種部隊和斯大林貼身保鏢所採用的體系）等東方運動。15年後他發現，這些練習，結合「腦橋」設備，對神經學疾病和腦損傷患者「重置」大腦極其有用。
在麥迪遜實驗室，尤里和患者們共事，逐漸找到該設備的長處與短處，並為合作開發的同事米奇和科特提供相關信息。
米奇是團隊的生物醫學工程師兼研究協調員。他是尤里與其他臨床醫生之間的接口，同時處理研究的科學與技術方面的問題。他的任務是瞭解怎樣從皮膚上獲得信息。
米奇同樣修習東方武術，是黑帶二段，跆拳道教練，每天進行正念禪修。他為美國參加冷戰：蘇聯發射了第一顆人造衛星時，他以全美最聰穎的孩子身份入選，進入數學和科學的特殊快修班。最終，他到美國海軍服役，跟蹤俄羅斯護衛艦、潛艇、驅逐艦和通信。米奇和尤里彼此瞭解，米奇外表樸素、親切、聲音溫和，在加利福尼亞州長大，與嚴肅的北極人尤里簡直就像是互相吸引的兩極。從研究生時代起，米奇需要閱讀沒有英語譯本的俄語文章摘要，便學習了俄語。
米奇最初接受的訓練是電子設備高科技工程師，從未上過生物學課程。「我當時有點自大，」他回憶說，「誰需要什麼軟科學、細胞這類黏糊糊的東西呀？我可是工程人員！我們要征服世界！」但1981年，他出了一場車禍，脊椎粉碎，肚臍以下部位癱瘓。這次經歷讓他發生了態度上的轉變。「我躺在病房裡，無法感覺到自己的腿，我嚇壞了。我不知道神經是怎麼運作了。」他從護士那裡找來了《格式解剖學》（Gray』s Anatomy），「它成了我的聖經，點燃了我的興趣，讓我產生了把電路技術知識應用到生物系統中的想法。」
到1987年，他完全康復，來到保羅·巴赫-利塔的實驗室工作。保羅是個很有遠見的思想家，有一些很前衛的設想，而米奇的工作就是去執行它們。他與保羅的頭一個任務是從事一項感官可塑性項目，為脊髓受傷、徹底喪失陰莖感覺的截癱患者設計避孕套。這種避孕套帶有「觸覺壓力傳感器」，能檢測性交帶來的摩擦，並將檢測到的刺激傳送給電極，刺激身體還有感覺的部分。這種刺激又發送信號到人的大腦。他們希望它可以幫助萎靡不振、被剝奪了性樂趣的受試者，使之產生性興奮。項目成功了。
團隊的第三名成員，科特·卡茲瑪瑞克博士，是一名電氣工程師。三人中，他1983年就成為保羅·巴赫-利塔醫生的學生，與之共事時間最長。他現在是威斯康星大學生物醫學工程系資深科學家。科特50出頭，瘦削，有著暗金色的頭髮，兢兢業業的熱心態度。他小時候在芝加哥北部地區長大，喜歡設計、製造、維修和改進電子設備。他曾在一家電視修理店工作多年。即便到了今天，維修老舊電子設備仍然是他的興趣愛好。
科特用25年時間學習如何產生承載複雜信息，能向皮膚觸覺感受器輸入並中繼至大腦的合成電信號。他和保羅·巴赫-利塔、米奇和團隊合作，構架了一台設備，從攝像頭獲得信息提供給舌頭，接著傳送到大腦，讓盲人也能視物（《重塑大腦，重塑人生》中做過介紹）。他們學會了用一個帶有144枚電極的陣列在舌頭上呈現信息，並找到辦法以波浪模式調整電極的啟動頻率。小組發現，某些波浪模式讓人入睡，俄羅斯的睡眠機就借用了這一原理；另一些波浪模式則刺激人變得更警覺，就跟服用了安非他明或利他林類藥物一樣。[1]
在團隊裡，科特擅長運算，是深刻的分析師。他能極具天才地把概念變成為運轉的物理設備。就如何通過皮膚電刺激與大腦對話，他恐怕是這個世界上最頂尖的專家。他將這個過程稱為「電觸覺刺激」。他的長遠計劃是運用自己的畢生所學，為製造電觸覺刺激設備開發指導方針。不過，由於正在發明「腦橋」設備，這一宏大的任務總是遭到打斷，因為他不斷地對其進行重新設計和改進。他說：「我希望人們來這裡時都拄著枴杖，出去時便扔掉了它。」
「腦橋」的初期開發歷程
尤里小小辦公室的牆邊，靠著一把枴杖，是這家微型實驗室裡留下來的第一把。它來自謝麗爾·切爾茨，她殘疾5年後來到實驗室，最後跳著舞回了家。尤里的辦公室曾經屬於團隊創始人保羅·巴赫-利塔醫生。我在《重塑大腦，重塑人生》一書裡曾詳盡地介紹過謝麗爾痊癒的經過，以及巴赫-利塔對大腦可塑性的認識受到了個人體驗怎樣的推動。
1959年，保羅65歲的父親佩德羅突然中風，面部癱瘓，半身麻痺，說不出話來。醫生告訴保羅的弟弟喬治，說佩德羅沒有康復的希望了。喬是醫學院的學生，但他對醫學的接觸還很淺，沒有學到大腦不可改變的教條。於是，他不帶成見地照料著自己的父親。經過了兩年密集而漸進的每日大腦及運動鍛煉，佩德羅完全康復。他去世後（72歲時因登山去世！），保羅對佩德羅做了屍檢，發現在他腦幹的一條關鍵通路裡，有97%的神經都遭到了摧毀。保羅恍然大悟：佩德羅所做的練習，對大腦做了重組和重新接線，建立了新的處理區域和連接，繞過了中風破壞的神經。這意味著，就連老人的大腦也具有可塑性。
保羅的研究方向是視覺領域。他最初運用神經可塑性的一次嘗試，是開發了一種幫助盲人視物的設備。「我們是用大腦而不是眼睛來看的。」他認為，眼睛只是「數據接口」，它的接收端，即視網膜，將信息從我們週遭的電磁波譜（也就是光）轉換成電子放電模式，下傳至神經。大腦裡並沒有圖像或畫面（也沒有聲音、味道或氣息），只有電-化學信號的模式。基於視網膜和皮膚比較分析，保羅認定，皮膚也能檢測出圖像，就好比我們可以在孩子的皮膚上畫出字母「A」的痕跡，教他認字。皮膚的觸覺感受器把該信息轉成放電模式，發送到大腦。
所以保羅開發了這樣一台設備：攝像頭把畫面發送到計算機，計算機將之轉換為像素（在計算機屏幕上構成畫面的小點），將信息發送到舌頭上的小電極板（也就是羅恩·胡斯曼所用設備的最初原型）上。保羅把它稱為「觸覺視覺設備」。每個電極充當著像素的角色。受試人將攝像頭對準圖像，一些電極就啟動微小的受控電刺激脈衝代表光，略少一些的電極代表灰色，另一些電極保持關閉，表示黑暗。該圖像似乎還沒出現在攝像頭上，就出現在了受試者的舌頭上。保羅和團隊決定以舌頭作為「數據端口」，因為它沒有表面的死皮，而且濕潤，是非常合適的導體。舌頭上的神經眾多，保羅認為它能向大腦傳遞高分辨率的圖像。
出生就失明的受試者們經過一定的訓練，借助該設備得以檢測移動和接近的物體；能夠區分「貝蒂」和「薇姬」的面孔，能夠「看到」複雜的圖像，比如電話前有一個花瓶。一名盲人能夠使用觸覺視覺設備檢測角度，甚至扣籃。保羅把這一過程叫作感官替代。這是大腦可塑性的精彩案例，因為大腦處理觸覺的回路重新配置，接通了大腦視覺皮層。
但觸覺視覺設備不僅僅提供了一條幫助盲人視物的新途徑。它表明，在原則上，大腦可以靠一種感官體驗重新接線。感覺為大腦的重新接線提供了直接的途徑。
2000年1月，團隊成員米奇嚴重感染，影響了平衡感，頭暈目眩，無法站立。他不知道該視覺設備能否改裝來解決平衡問題。保羅認為有這個可能。他們用加速計（一種類似陀螺儀的裝置）代替了攝像頭，檢測空間中的運動和位置。他們把它裝進帽子裡，為計算機提供位置信息，又將之傳送到舌頭設備上，供給受試者米奇他所在的空間信息。如果他身體前傾，電極就會給他溫柔的刺激，他會感到舌頭上翻滾起了香檳的泡泡；如果他側歪了，泡沫也會變到舌頭的側邊。
謝麗爾·切爾茨是他們的第一個病人。5年前，抗生素破壞了她97.5%的前庭器官（耳朵裡的平衡器官），讓她重度殘疾。她始終無法定位，需要外物支撐才能保持直立。雖然她才30出頭，卻拄著枴杖來到實驗室。
謝麗爾把設備放入口中，立刻有了方向感，平靜下來了。她舌頭上的信息直接進入了腦幹處理觸覺的區域，接著又找到方式進入了腦幹的另一部分，即處理平衡的前庭神經核。她第一次戴上該設備，只戴了短短一分鐘，等她把設備拿出來，就能夠站上幾秒了，而且感覺極佳。接下來她戴了設備兩分鐘，殘留效果持續了40秒。殘留效果在訓練和實踐下不斷增強，可持續數天甚至數月，經過兩年半的使用，她完全不需要再佩戴該設備了。經過培訓，謝麗爾的大腦構建了新線路。她徹底痊癒了。《重塑大腦，重塑人生》便以痊癒的這一刻結束。
但謝麗爾的故事並沒有結束。康復讓她極為感動，她決定回到學校，成為專業的康復人員。她在巴赫-利塔的實驗室完成實習。謝麗爾的工作是訓練人們使用曾經帶給她自己莫大幫助的設備。她做夢也沒有想到誰會變成自己的第一個病人。謝麗爾痊癒後不久，我收到了保羅寫來的一封可怕電郵。他剛接到了有關自己的毀滅性消息。他一直咳嗽，而且，儘管他從不吸煙，卻被診斷出患有肺癌，而且還轉移到了大腦。他接受了順鉑化療，癌症有所緩解，他也回到了工作崗位。但如同抗生素破壞了謝麗爾的平衡，保羅的化療也摧毀了他的平衡。正是謝麗爾，負責培訓保羅使用他自己出力發明的設備。他的平衡問題治好了，重新開始工作。但2005年12月，他寫信給我說：「癌症復發了……我的精力越來越少！」直到2006年11月過世，他一直堅持工作。這時距離神經可塑性最終獲得廣泛認同，只有不到一年時間了。
死掉的神經組織、嘈雜的神經組織和有關設備的新想法
保羅最後發表的一篇論文，名為《能否用2%殘存的神經組織恢復功能》（Is It Possible to Restore Function with Two-Percent Surviving Neural Tissue？）。文中，他回顧了自己的研究工作，以及有關人類和動物的文獻，發現了一個有趣的巧合。他的父親佩德羅，損失了97%貫穿大腦皮質、腦幹到脊髓的神經。醫生也說，謝麗爾的前庭器官97.5%都遭到了破壞。從其他來源的證據表明，只靠2%殘留的神經組織，是有可能恢復損失功能的。保羅的理論是，在他父親的病例中，康復「顯然揭露了受傷之前就存在的通路，只不過在受傷前，這些通路和恢復功能的關係不一樣。」神經可塑性的重新接線，靠的就是發掘原有通路。
但保羅、尤里和團隊認為，謝麗爾的平衡問題，不僅是因為損失了發揮功能的組織，也是因為她的前庭系統變得異常嘈雜：受損的神經元發射出紊亂且隨機的信號，阻斷了對殘留健康組織給出的有用信號的檢測。平衡設備帶給謝麗爾更準確的空間信息，強化了來自健康神經元的信號。隨著時間的流逝，可塑的大腦強化了這些回路，殘留效果就是這麼出現的。
我在第3章中討論過，許多大腦損傷形式都是存在信噪比低劣的「嘈雜」大腦，因為殘存但受損的神經元不一定會「轉為沉默」，而是仍有可能放出電尖峰，只是速度和節奏都跟正常不一樣。除非大腦能關閉受損神經元，否則，這些異常信號就會「擾亂」所連接的健康神經元的運作，讓健康神經元接收嘈雜的輸入。從工程學的角度來說，謝麗爾的信噪比低劣，意味著她的神經網絡沒有足夠清晰有力的信號，無法從大腦其他信號的背景噪聲中檢測出來。嘈雜的大腦無法發揮正常功能，而且很快就會停止發揮正常功能。習得性廢用就是這麼出現的。
研究人員讓謝麗爾描述一下接入設備前後大腦的體驗，她說，「我腦袋裡始終有持續的噪聲，不是能聽到的那種，而是那種鬧哄哄的感覺。如果你聽得到困惑，這就是它聽上去的樣子。我的大腦真的、真的很困惑，因為它不知道該怎麼辦。為了努力站起來，挺直身子，從A點走到B點，我就累得不行。就好像你置身一個千百萬人同時說話的房間。這就是我腦袋裡的感覺。等我把這個設備放進去，那就像是，啊！我走出了那間房，來到了海邊，天啊，多麼安靜。悄無聲息。但這感覺真好。就像我自己回來了。」
與此同時，小組裡的神經學家尤里，為許多事情大吃一驚。謝麗爾戴上設備之後，似乎進入了深刻的冥想狀態（也就是我認為神經調製之後出現的狀態，對神經可塑性痊癒很有幫助）。這出人意料。此外，她和其他來實驗室解決平衡問題的人，開始注意到該設備帶來的多種事前不曾料到的良性反應。目標雖然是要重尋平衡，但他們的睡眠、多任務處理、專注度、聚焦度、運動和情緒都有了改善。治療還為有著不同問題（如中風和創傷性腦損傷）的患者帶來了好處。幾個有著平衡問題的帕金森綜合征患者發現，他們的帕金森運動問題似乎有所減弱。
該小組的初步假設是，謝麗爾所用的設備（也就是被叫成「大腦端口」的那一套），用移動「香檳泡沫」刺激的方式來傳輸信號，為她的大腦提供了空間位置的準確信息，這一信息覆蓋了受損組織發射的不準確信號，平復了她嘈雜的大腦。準確的信息向她殘留的2.5%的健康神經組織發送，訓練它，幫助它建立有力的連接，甚至有可能招募到了其他大腦區域來接管平衡處理。電刺激是傳遞該寶貴信息的介質。
尤里還產生了一個頗為「異端」的想法。也許，電刺激是治療的重要組成部分。他想知道，如果只有空間位置信息具備治療性質，那麼，當謝麗爾看著一堵有直線的牆壁，或者當她向一側歪斜時用手指碰她，為什麼她的問題並無好轉呢？還有，為什麼該設備對其他那麼多大腦問題也有幫助呢？
尤里開始懷疑，能量刺激本身有幫助，就像俄羅斯睡眠機能治癒失眠症一樣。
米奇說：「尤里開始為舌部電刺激誘發改變的設想鼓與吹。」恰逢此時，另一家實驗室的另一支小組基於「隨機刺激並不提供有效信息」的假設，設計了一項研究：讓一群用戶使用原版設備，對照用戶則使用發射隨機電信號（而非受試者空間位置信息）的改良版設備。「這可不妙！」尤里抗議，「這樣的對照不公平……電刺激本身就有幫助了。」果然如此。
這讓尤里想到，始於舌部感官受體的電信號發送「尖峰」以平衡腦幹神經元，並沒有就此打住。腦幹平衡系統裡的神經元，顯然會向腦幹的大部分其餘地方，甚至大腦的其他部位發送尖峰，將之全部激活，這也就包括了調節睡眠、情緒、運動和感官的區域。這個假設得到了證實：一名受試者使用該設備，同時研究者掃瞄他的整個大腦。大腦的大部分區域都亮起來。
尤里知道，還有另外三種類似「腦橋」的刺激器，以非常輕微的刺激量指向大腦。迷走神經刺激（vagus nerve stimulation，VNS）是用電極捲繞在左側的迷走神經（頸動脈附近的一條腦神經），讓電極發送刺激到腦幹的孤束核（該設備的目標位置之一）。有時候，迷走神經刺激適用於抑鬱症，但它需要手術，在胸腔植入起搏器，以啟動電刺激。另一種叫深部腦刺激（deep brain stimulation，DBS），用於治療帕金森綜合征或抑鬱症，它直接對準相關的回路，也取得了一定的成功。但深部腦刺激必須要求外科醫生在大腦深處植入電極。「腦橋」卻只需要含在嘴裡，就像孩子含著棒棒糖。
是時候動手尋找有著不同病情的患者了，看看這台新設備能不能幫助他們。