大多數學者關注的是意識的物質基礎,他們都是皮層沙文主義者。他們專注於構成大腦頂部的兩個皮層半球。據說知覺、行動、記憶、思想和意識都源於此處。
毫無疑問,任何一種有意識的知覺體驗的巨大特異性——例如拔除右下智齒後插槽的陣陣疼痛、似曾相識的熟悉感、突然理解的頓悟體驗、高山遠景的蔚藍色、閱讀又一次自殺式爆炸事件時的絕望——都是由同步皮層神經細胞及其在皮層衛星(丘腦、杏仁核、屏狀核和基底神經節)中的相關靶點的聯合介導的。皮層神經元群是構建每一種特定豐富而生動的體驗內容的要素。然而,只有當代表和處理這種內容的基本基礎設施完好無損時,才能提供內容。而這正是大腦中不太引人注目的區域,即深處的地下墓穴,發揮作用的地方。
當意識離開時
神經病學中的一個普遍觀察是,大塊皮層組織(尤其是所謂的沉默額葉)的損傷可能導致特定意識內容的喪失,但不會對受害者的行為造成大規模損害。患者可能無法看到顏色,或者可能無法識別熟悉的面孔,但在日常生活中應對良好。但是,腦幹和丘腦部分(特別是如果它們同時發生在左右兩側)中糖塊大小的組織破壞可能會使患者昏迷、昏睡或無法發揮功能。車禍、藥物或酒精過量、駕車槍擊、溺水、中風——所有這些事件都可能導致意識永久喪失。
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特里·夏沃就是一個典型的例子。她在生命維持系統上維持了15年,直到法院下令結束她的生命,她一直處於永久性植物人狀態(VS),腦電圖(腦電圖儀)讀數平坦,表明她的皮層已經停止工作。這些人沒有表現出高於腦幹介導反射水平的明顯行為反應。雙向訊號,例如,點頭回應問題“您感到疼痛嗎?”是不可能的。不太嚴重的腦損傷會導致微意識狀態(MCS)。儘管患者仍然殘疾,臥床不起並依賴飼管,但仍會發生某種形式的交流,儘管斷斷續續且常常不一致。患者可能能夠用手勢交流或用眼睛跟隨。他們對自己狀況和環境的意識受損且斷斷續續。
VS和MCS並非罕見。在美國,多達25萬人常年在臨終關懷醫院和療養院處於這種不穩定狀態,這對許多人來說是沉重的醫療和情感負擔。這種災難是重症監護技術進步的悖論性結果——機械呼吸機、醫療後送直升機、急診室護士和醫生,以及現代醫藥寶庫。藉助這些工具,可以將受害者從死亡邊緣拉回來。對於大多數人來說,這種命運是一種祝福,但對於某些人來說,這可能是一種詛咒。
鑑於受影響人數眾多,您可能會認為正在開展大規模、聯邦協調的研究工作,以促進修復受損大腦的技術。但您就錯了。由於多種原因,整個社會都忽視了這一人群。
引發迴歸
現在,一些勇敢的先驅者正在尋找創新的方法來提供幫助。他們選擇的技術是腦深部刺激(DBS)。這種方法作為改善帕金森病症狀的一種方法,已廣為人知。電極植入到丘腦正下方的區域,丘腦是位於大腦中心呈鵪鶉蛋狀的結構。當電流接通時,這種運動障礙的僵硬和震顫會立即消失。
在過去的15年中,東京日本大學醫學院的神經外科醫生山本貴光及其同事刺激了VS和MCS患者的丘腦髓板核心(ILN)的部分。之所以將這些區域作為目標,是因為它們參與產生喚醒並控制整個皮層的廣泛活動。事實上,根據已故南加州大學神經外科醫生約瑟夫·博根的說法,ILN是意識絕對必不可少的唯一結構。
當以這種方式刺激ILN時,患者會立即做出反應:他們睜開眼睛,瞳孔放大,發出無意義的聲音,血壓升高,腦電圖活動去同步化。這種喚醒反應本身沒有治療作用,也不能預測康復。但這種刺激的長期效果令人鼓舞:21名患者中有8名從無反應的VS過渡到更具溝通能力的MCS狀態,5名接受刺激的MCS患者擺脫了臥床不起的狀態,其中4名能夠重返家園享受生活。然而,由於山本專門針對患者受傷後三到六個月之間的治療,因此很可能至少其中一些患者即使不進行干預也會自發康復。
此外,任何型別的DBS都不太可能對最嚴重的患者(例如永久性VS患者)有益。作為歷史記錄,夏沃參加了早期的一項腦刺激試驗,但無濟於事。
然而,最近對一名MCS患者進行的明智的病例研究直接證明了DBS的有效性。該研究由紐約市威爾康奈爾醫學院的尼古拉斯·D·席夫、新澤西州愛迪生市JFK約翰遜康復研究所的約瑟夫·T·賈奇諾和凱瑟琳·卡爾瑪以及俄亥俄州克利夫蘭診所組建的多機構神經學家、神經外科醫生、神經科學家和倫理學家團隊進行。這位38歲的患者因襲擊而遭受嚴重的腦外傷。經過最初的改善後,他的病情穩定下來,並且在接下來的六年裡沒有發生實質性變化。該個體具有MCS的特徵模式:最小的運動控制,主要是自主眼球運動,以及偶爾的單字或其他發聲;他甚至無法用嘴進食。
在患者左右ILN前部植入兩個電極並在術後恢復兩個月後,患者接受了11個月的斷斷續續的DBS治療。結果是該男子的意識和運動控制顯著改善。當DBS開啟時,患者可以進行手和手臂運動,並且可以咀嚼和吞嚥自己的食物,這是提高他生活質量的重要一步。最引人注目的是,他可以透過手勢、單詞以及有時是簡短的句子進行交流。其中一些活動取決於持續的電刺激,這意味著DBS對認知和運動技能具有直接的因果效應。此外,近一年的DBS治療改善了患者大腦的整體功能,因為即使在DBS關閉時,一些有益效果仍然存在。換句話說,該治療既具有持續的短期益處,又具有緩慢積累的長期延續效應。
正如席夫及其同事警告的那樣,一次成功的干預並非經過驗證的療法,也不是MCS的治癒方法。MCS是一種非常多樣的綜合徵,是否會發生任何改善以及在什麼時間尺度上發生,將取決於許多因素,例如損傷的嚴重程度和分佈、患者的整體狀況等等。但是,如果這種改善得到複製,則表明基礎神經科學的進步,結合適當的假肢技術,可能會恢復大腦中的運動功能和支援意識的機制。
