本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
康拉德 17 個月大的時候，他的祖父戴夫在德克薩斯州坦普爾的家中照顧他。兩人在游泳池裡玩耍後，進入室內休息。戴夫開始卸洗碗機裡的盤子，沒有注意到康拉德偷偷溜回了外面。
當他洗完盤子時，戴夫向窗外望去，注意到一些奇怪的事情。游泳池裡有一個看起來像漂浮的衣物包裹。那是他的孫子。
幸運的是，康拉德對心肺復甦術 (CPR) 有反應，但尚不清楚他的肺部和大腦缺氧了多久。
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溺水是四歲以下兒童意外死亡的第二大常見原因。就像康拉德的情況一樣，幸運的是，心肺復甦術非常成功，66% 的溺水兒童得以倖存。但是，即使復甦成功，大腦缺氧的幾秒鐘和幾分鐘也會付出巨大的代價。這種型別的損傷被稱為缺氧性腦損傷。
缺氧性腦損傷是一個臨床術語，表示由於缺氧而發生的大腦損傷。損傷的範圍從完全恢復到輕微到廣泛的腦損傷不等。在這個範圍內，存在著被稱為意識障礙的情況，損傷的程度與意識喪失成正比。
在溺水兒童的情況下，損傷通常被認為是廣泛的。溺水兒童被貼上“最小意識”甚至“持續植物狀態”（沒有意識）的標籤，並且普遍的醫學預後是黯淡的：治療和康復即使不是不可能，也很困難。
康拉德留下了嚴重的腦損傷。他昏迷不醒，幾周都沒有反應。從昏迷中醒來後，父母和醫生努力理解康拉德大腦功能的哪個部分（如果有的話）仍然存在。
康拉德的母親莉茲·圖利斯向德克薩斯大學聖安東尼奧分校健康科學中心解釋說：“當康拉德從事故中倖存下來時，我沒有得到太多的希望或指導；事實上，我被鼓勵將康拉德送入機構。其他家庭被鼓勵放棄治療。”
一個複雜的問題是，很難理清哪些正常的“成人”大腦功能是因為損傷而喪失的，哪些僅僅是還沒有“長大”——回想一下，康拉德在發生事故時還不到兩歲。即使在事故發生之前，我們也不會期望他能跳房子或拼寫。
康拉德的醫生認為他的大腦嚴重受損，如果他有所好轉，他可能只能透過口進食或做一些簡單的動作，如翻身或抬起頭。康拉德是否能夠思考和推理並不在考慮之列。
康拉德的思考能力不確定，這反映了圍繞內部精神狀態的檢測和預測的臨床萎靡不振。這也反映了一個非常具體的臨床限制：臨床訪談需要運動。
無論是聽你的心跳（收縮、放鬆、收縮、放鬆），觀察你的呼吸進出，跟蹤你的眼睛聚焦的方式，也許最重要的是，根據你所說的話評估你的精神和情感狀態，臨床醫生的技能都取決於某種形式的運動。減去運動，臨床醫生就無法收集資料。
但是，如果病人不能移動怎麼辦？或者至少不能以有意義的方式移動？缺乏運動是否必然意味著缺乏思考？（Non moveo ergo non cogito ergo non sum？）
隨著時間的推移，康拉德重新獲得了一些有限的移動能力——不是像跳房子那樣協調、有目的的動作，而是扭動和蠕動的能力。他不會說話。根據所有外在的臨床評估，他已經達到了他的“最佳治療潛力”。
當他們的保險不再支付康拉德的物理治療和治療費用時，圖利斯一家很幸運能夠自費並堅持希望他們的寶寶繼續好轉。
莉茲感覺到康拉德“在那裡”，並想弄清楚是否有證據表明這一點。她找到了德克薩斯大學聖安東尼奧分校健康科學中心研究影像研究所的神經學家和神經科學家彼得·福克斯博士，看看他是否能做些什麼來幫助康拉德，也許是一些前衛的腦機介面可以改善他的狀況。
福克斯博士說他不能提供任何治療，但在現代腦成像方法的幫助下，他可以看到康拉德有哪些大腦系統是完好的。他提出要對溺水兒童進行缺氧性腦損傷的研究。在當時的研究生，目前在國家衛生研究院圍產期研究分部的兒科神經科學家珍妮莎·曼寧博士的幫助下，他們開始窺視康拉德的大腦和另外9名溺水兒童的大腦。他們選擇使用靜息態功能磁共振成像（靜息態 fMRI）。
靜息態 fMRI 是研究這些兒童大腦功能的理想方法，因為它無需任務，這意味著每個孩子只需要在 MRI 掃描器中保持靜止即可。該方法捕獲大腦在沒有特定任務時的內在活動。靜息態 fMRI 表明，服務於運動甚至認知功能（如語言、記憶和情感）的大腦網路在靜息大腦中持續且動態地活躍。
他們研究的結果發表在2017 年 7 月 31 日的《人類大腦圖譜》雜誌上，表明缺氧性腦損傷兒童有很大的希望。腦損傷的模式不像之前認為的那樣廣泛，表明大腦功能水平更高。
在研究的十名兒童中，所有兒童的大腦深處重要的運動網路損傷最為嚴重。這解釋了像康拉德這樣的孩子缺乏有目的的運動。
此外，在所有十名兒童中，涉及語言、情感和記憶的大腦網路似乎都得到了保留。這意味著這些孩子即使缺乏協調運動而被貼上“最小意識”的標籤，他們也清醒而警覺。莉茲是對的，康拉德“在那裡”。
領導該專案的醫學博士-博士生（和神經外科申請人）瑪麗亞姆·伊沙克博士驚訝地發現，莉茲的臨床印象與影像資料非常吻合。她回憶說，“一個孩子不會說話，也無法控制自己的動作。但他和我們進行了眼神交流。我可以看出，他很惱火我們把他吵醒了[他們在晚上掃描了這些孩子]。你可以看出他知道發生了什麼。這太令人震驚了。”
似乎溺水導致了類似於局灶性中風而不是廣泛性腦損傷的缺氧性腦損傷。這些兒童的臨床狀況更類似於閉鎖綜合徵（其中一些患者有足夠的意識來寫一本書！），而不是大腦功能直線下降的持續植物狀態。
“這是一種新的綜合徵，”福克斯博士對我說。“醫學院沒有教過……這項研究為功能性 MRI 提出了新的複雜性水平。我們開發了一種使用靜息態 fMRI 來診斷個體患者的方法。我們希望這些結果將有助於將靜息態 fMRI 和患者分析引入臨床領域。”
這項令人興奮的研究承諾的不是一種新的治療方法，而是指導這些兒童進行不同治療的方法。研究表明，在溺水後不久，兒童可以從神經保護劑甚至中風患者接受的類似療法中獲益。此外，它表明，在某些情況下，父母和醫生有理由繼續支援。
像康拉德這樣的溺水兒童很可能“完全有意識”，能夠思考和推理，能夠理解社會情境、幽默和蘇斯博士。
正如曼寧博士對我解釋的那樣，“如果這些孩子實際上被鎖在裡面，那麼他們就是與患有腦癱的兒童等類似腦損傷的更大群體的一部分。這為臨床醫生和教育工作者提供了機會，可以開發出在智力上挑戰這些非常有意識的兒童的方法，只是以一種不同的方式。”