“腦死亡”是什麼意思？多年來，其標誌之一就是大腦缺乏電活動，在腦電圖（EEG）上顯示為一條直線。但是，如果一個腦電圖已經呈直線的人的大腦內部仍然有活動——某種微弱的電訊號呢？這個人還能被認為是腦死亡嗎？
當研究人員在2011年8月調查羅馬尼亞一家醫院的一名心臟病發作患者時，這些問題得到了凸顯。該患者陷入昏迷，並出現癲癇發作。醫生給該男子服用了抗癲癇藥物和麻醉劑。當他們進行腦電圖記錄時，他們觀察到一種他們不認識的活動模式：一系列小的V形訊號。當他們六天後停止給該男子服用抗癲癇藥物時，他的腦電圖讀數短暫地顯示為一條直線，也稱為等電位線，然後又恢復到昏迷狀態的活動模式，即在直線出現之前的爆發抑制期。由於無法解釋這種現象，醫生請求蒙特利爾大學的研究團隊提供幫助。
為了複製之前未識別的V形訊號，蒙特利爾大學的研究人員透過施用大劑量麻醉劑異氟烷，使26只貓進入昏迷狀態。一旦貓的腦電圖讀數呈直線，研究人員就增加了異氟烷的劑量，使貓進入更深的昏迷狀態。此時，他們看到了腦活動的“復甦”，其特徵是尖銳的低頻腦電波——他們說，這與羅馬尼亞醫生在心臟病發作患者身上觀察到的活動相同。蒙特利爾的研究人員將他們的發現稱為“V複合波”，部分原因是這些波形類似於希臘字母。
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V複合波的電脈衝最有可能起源於海馬體，海馬體是位於大腦中部的一個古老結構，被認為與記憶儲存和鞏固有關。研究人員寫道，海馬體產生的脈衝正在迴盪並擴散到其他大腦結構，最終到達外層皮質，外層皮質負責諸如思想和語言等高階認知過程。
在有意識的健康大腦中，皮質會向下傳送訊號到控制我們基本衝動的較老的大腦區域。研究人員假設，透過使貓進入如此深的昏迷狀態，他們可能關閉了皮質中的所有大腦活動，此時海馬體接管了，電訊號開始從下往上傳輸，而不是從上往下傳輸。
“每個人都認為直線是活腦的最終邊界，”蒙特利爾大學的神經生理學家、該論文的合著者弗洛林·阿姆齊卡說。他懷疑這些波以前沒有被發現，僅僅是因為沒有人費心去尋找。
阿姆齊卡很快指出，這種大腦活動並不意味著該患者具有認知能力。他說：“在直線期間，意識被消除了，”他補充說，意識在更深的昏迷狀態下恢復是沒有意義的。
此外，阿姆齊卡認為，患有嚴重腦損傷的昏迷患者不太可能越過直線進入V複合波活動，這種活動似乎只發生在沒有經歷過廣泛細胞死亡的大腦中。這包括大多數因某種外傷事件而變得無反應的昏迷患者。對於他們來說，阿姆齊卡說，腦電圖上的直線可能代表真正的腦死亡，他們無法從中恢復。
阿姆齊卡說，他還不確定為什麼海馬體會繼續向大腦的其他部分發送訊號，但是對於沒有經歷過細胞死亡的昏迷患者來說，他認為這些脈衝可能起到某種“神經保護”作用。像任何器官一樣，當大腦不使用時，神經細胞之間的連線會萎縮。根據阿姆齊卡的說法，V複合波脈衝可能有助於維持最低水平的大腦功能，從而減輕昏迷患者大腦經歷長時間不使用後的惡化。
其他研究人員認為，這些結果更多地告訴我們麻醉是如何起作用的，而不是真正的腦死亡。“沒有什麼比直線更深的了。腦死亡的人腦電圖呈直線，就是這樣，”威爾康奈爾醫學院神經學教授安德魯·戈爾德芬說，他專門研究意識障礙。
戈爾德芬不認為這些結果對昏迷研究有任何意義。他說，羅馬尼亞患者的病例非常不尋常。而且，由於患者和貓的腦電圖活動都是在藥物的影響下產生的，因此不太可能自然發生。他說：“實際上，這不是一個超深的昏迷，而是昏迷加上麻醉劑。”
他指出，眾所周知，藥物在不同劑量下會產生奇怪的效果，他指出報告稱，一些服用安眠藥安必恩的微意識患者似乎從昏迷中短暫甦醒過來。
哥倫比亞大學醫學中心神經重症監護室主任斯蒂芬·梅耶同意，這些發現對腦死亡以外的狀態沒有太大的啟示，因為昏迷是在麻醉下產生的，跳過了導致大多數昏迷患者處於昏迷狀態的創傷。他說：“我不認為這對臨床實踐有巨大的影響。”梅耶認為這項研究很有趣，並且表明“我們在概念化死亡方面比我們想象的要模糊，從生理上講，實際發生的事情是什麼。”