MarkMcArdle/WikimediaCommons最近,中国科学家提出了一种新的方法,使用脑电图检测患者对语言的反应,有望预测植物人能否苏醒。“植物人”也有不同“植物人”这种症状,准确来说叫做“持续植物状态”。很长一段时间内,他们能够睁眼闭眼,但却没有知觉。近些年来,这种状态被代替为更中性的“无反应觉醒综合征”。无反应觉醒综合征患者很难恢复,但仍然有像舒马赫这样的,或者是“植物人”多年后恢复意识的。于是年,学界又提出了“最小意识状态”这个概念。处于最小意识状态的患者具有有限的知觉,比如能和他人有眼神接触,或者眼睛可追踪移动物体。他们更有可能持续改善,一些人甚至可以恢复沟通和理解能力。另外,一部分无反应觉醒综合征患者,也可能会好转至最小意识状态。正电子发射断层扫描是比较常使用的神经影像技术,图示为其对不同状况患者的成像结果。三角区域为楔前叶,通常认为这个脑区的代谢水平可以代表意识的等级
参考文献[5]对这两种状态的区分,目前主要依靠行为学量表。但这种方式主观性强,比较容易误诊(误诊率约为40%)。这十年来,一些研究者尝试使用神经影像技术来进行区分,这可以明显提高诊断的正确率,但仍然存在设备昂贵稀少,测试花费巨大,使用不方便等问题。另一种方法是“脑电图”,它通过贴在头皮外的电极,记录下大脑皮层的电活动,从而能够客观反映大脑的功能。这种方式相对方便,成本较低,甚至可以携带。来自中科院神经科学医院的研究者正是通过脑电图,开发了一种可以区分“植物人”能否苏醒的方法,研究近日发表于《自然·神经科学》杂志。对字、词、句各有反应这种新方法所依据的是大脑对语言信息的理解和处理。它可以分为字、词、句三个层次,对不同层次的处理能力,代表着不同的意识水平。比如上课时,如果我们精神抖擞,老师讲的句子大概率是可以听得明白的。但如果陷入了昏昏欲睡的状态,就几乎完全不知道老师在说什么了;除非忽然听到自己的名字,就会立马惊醒。这时,我们对语言的处理能力,其实就从句子降到了单独的词语。这一点也在实验中得以证实——当注意力不是集中于听力、而是集中于视觉时,人们听到单个字时的反应不变,但听到词汇和句子时的反应能力则明显变差了。上课昏昏欲睡时,通常很难理解老师说的句子
Pixabay于是,研究者找来36位无反应觉醒综合征患者、42位最小意识状态患者和47位健康人,看一看他们对于字、词、句的反应是否有区别,从而以此来区分他们的意识状态。在实验中,被试将听到一系列声音,这些声音分为三个等级——单字、二字词语、四字短句。如果可以处理这些语言信息,大脑对应字、词、句所产生电活动的频率是不一样的。每个字的时间长度都是ms;所以单字、二字词语、四字短句出现的频率分别是4Hz、2Hz和1Hz。如果大脑可以处理这些语言信息,脑电对字、词、句的反应也应该是4Hz,2Hz和1Hz
参考文献[1]结果显示,健康人对于字、词、句都有明显的反应;最小意识状态的被试对词有略微显著的反应,对句子没有反应;无反应觉醒综合征的被试,对词和句都没有显著的反应。在最小意识状态的组别中,有11位患者对于词或句的反应更为显著;这11位当中,有5位在天内出现了明显的好转。4位反应水平较高的无反应觉醒综合征患者中,也有1位出现了明显好转。有望让预测更准确目前科学界的主流理论认为,意识并不仅仅是静态的,而是更多反应在全脑协同工作的动态过程上。在难度较高的脑活动中,与注意力、主观感受相关的高级脑区,被激活的时间比较长。由于前面的结果难以反映大脑的动态变化,研究者接下来又分析了动态信息。结果显示,在处理语言时,三组被试的大脑活动模式的确不同。尤其是处理词和句时,健康者被激活的脑区更集中于注意力和主观感受相关的高级脑区,患者组的脑活动则更多出现在与视觉、听觉感知相关的低级感觉皮层。而且,最小意识状态与无反应觉醒综合征被试之间,出现了可以量化的显著差异,这能更好地区分这两种状态的患者。之前的研究表明,前额叶皮层与注意力、计划、抉择等高级功能有关,顶叶皮层负责整合感觉信息,前额叶-顶叶皮层环路被认为参与到高级认知活动中
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本文编辑:佚名
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