尋找意識的跡象

加入我們的科學愛好者社群!


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


透過記錄大腦的電訊號和一些數學方法,研究人員正在窺視處於最低意識狀態的人的思維。由英國劍橋大學和醫學研究委員會認知與腦科學部門的科學家領導的一個團隊於10月16日在《公共科學圖書館·計算生物學》雜誌上宣佈,他們在一小群看似無意識和無知的患者中發現了似乎與有意識思維一致的大腦特徵。
 
為了記錄13名處於植物人狀態的患者(一種意識障礙,患者因腦損傷而對周圍環境無反應或無知覺)的大腦電模式,該團隊在每位患者的頭皮上貼上了128個電極。然後,他們使用一種稱為“圖論”的數學技術,將記錄的腦電圖 (EEG) 資料轉換為神經連線圖。
 
影像顯示了來自三個單獨受試者的結果:左邊的兩個是植物人患者,他們在衡量其運動、視覺和聽覺能力的行為測試中得分相似,右邊的頭部是健康的對照組。這兩名植物人患者完全依靠反射活動——他們可能目光呆滯、眼睛隨機移動或發出無法理解的聲音或動作。彩色弧線的高度表示神經連線的強度,每個弧線的顏色代表大腦中不同的通路。頭部的主要顏色斑點顯示了從大腦前部到後部的連線的穩健性:藍色表示強,紅色表示弱,黃色介於兩者之間。
 
影像揭示了中間的植物人患者與右側的健康受試者之間驚人的相似之處:他們的大腦中都具有相似的、活躍的電活動和連線模式。這表明,儘管中間的患者缺乏認知功能的外在跡象,但他或她似乎隱藏著可能表明意識的大腦特徵。
 
一項單獨的認知測試提供了進一步的證據,表明中間的植物人患者確實比左邊的患者具有更高階的大腦活動。研究人員將患者放入核磁共振機中,並要求他們想象自己在打網球。雖然左邊的兩名患者似乎處於相同的植物人水平,但掃描顯示,中間的患者可以完成“網球任務”,而左邊的患者則不能。這支援了這樣一種觀點,即一些看似無反應的患者可能具有能夠支援活躍、有意識思維的大腦活動。
 
劍橋大學的計算神經科學家、該論文的作者之一 Srivas Chennu 說:“我們越來越擅長使用腦電圖等神經影像技術來理解大腦如何產生意識。主要的結論是,我們現在可以看到這些網路了。”Chennu 補充說,除了加強對最低意識患者難以捉摸和令人困惑的大腦的理解外,這些簡單且經濟實惠的腦電圖測試有一天可能會取代醫生目前用於評估大腦模式的昂貴且不那麼廣泛使用的核磁共振掃描。
 
 
Julia Calderone  

© .