長眠不醒的“植物人”能否聽見親人的呼喚?如何科學客觀判斷“植物人”是否還存在意識?近日，中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心王立平研究團隊與復旦大學附屬華山醫(yī)院神經外科毛穎、吳雪海團隊合作研究，給出了答案。
據不完全統計，每年我國有近10萬患者因顱腦外傷、腦卒中、缺血缺氧性腦病等疾病陷入昏迷，繼而進入長期的意識障礙狀態(tài)，即成為傳統意義上的“植物人”。王立平說，當前臨床對此類患者的狀態(tài)鑒定主要依賴于有經驗醫(yī)生的觀察和量表評分，具有一定的主觀性，誤診率高達40%。近年來，也有研究者利用核磁共振成像技術記錄患者的腦活動，推測意識障礙程度，但在適用性、易用性、準確性等方面仍有一定提高空間。
此次研究結合機器學習方法對意識障礙患者開展了語言加工相關神經表征的探索性研究，成功實現了對患者意識狀態(tài)的診斷和康復預測，為意識障礙患者的臨床診療提供了新思路。相關成果近日在線發(fā)表于《自然—神經科學》。
據王立平介紹，該成果基于合作者浙江大學研究員丁鼐此前的一項發(fā)現：當健康人聆聽按一定頻率呈現的漢語語音序列時，大腦會對應節(jié)律的神經振蕩并行表征序列中不同層級的語言結構——字、詞、短語或句子。科研團隊在此基礎上進行假設，意識障礙患者的殘存意識水平與語言序列中層級結構的加工深度可能存在關聯，尤其會在高層級語言結構的神經表征上得到體現。
科研團隊通過設計3種包含不同層級的語言序列，記錄了“植物人”患者在接受到語音刺激時的腦電活動，并與健康人進行了對比。
結果顯示，患者組和健康被試組均表現出了對“字”層級結構的顯著神經響應，但僅健康被試組的腦電活動對“詞”和“句子”結構體現出顯著的“追蹤”。
此次研究論文的共同第一作者桂鵬博士說，大腦“追蹤”字之外的詞、句結構，說明人在“動腦筋”，可能需要更高的意識水平，在臨床研究中，科研團隊發(fā)現了15名會“動腦筋”的“植物人”，有6人在腦電記錄100天后真的康復了。
“此項研究成果提供了一種更加客觀、普適的大腦意識水平評價指標，在昏迷、睡眠、麻醉等一系列與意識水平相關的大腦狀態(tài)評估中將會有廣泛的應用價值。”王立平說，今后，科研團隊將進一步優(yōu)化語言—腦電檢測模型，提高研究結果的臨床效果、適應面和自動化程度，希望為研究意識障礙的神經機制、意識活動的神經表征和意識障礙患者提供實驗依據和理論基礎。(記者 邱晨輝)