文 | 追問nextquestion

楊德昌導(dǎo)演的電影《一一》中，婆婆由于意外摔倒而陷入昏迷，護(hù)工建議家人每天多和婆婆說說話，以幫助她的恢復(fù)。那么，和昏迷中的人說話，對方真的能聽到嗎？昏迷中的人是否有意識呢？

01 有意識反應(yīng)的“植物狀態(tài)”

如何確定昏迷中的人是否存在意識，從上世紀(jì)90年代開始，一直是一個極具爭議的話題。

一方面，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中“植物狀態(tài)”（Vegetative State）被定義為“患者無意識內(nèi)容，是一種無反應(yīng)狀態(tài)”；另一方面，在過往的病例中，又確實(shí)有13-19%的植物狀態(tài)或昏迷狀態(tài)的患者對某些外界刺激表現(xiàn)出了有意識反應(yīng)。

?Owen, Adrian M., et al. "Detecting awareness in the vegetative state." science 313.5792 (2006): 1402-1402.

2006年一篇發(fā)表于Science的論文報(bào)道了一個案例[1]：一位因?yàn)榻煌ㄊ鹿识萑胫参餇顟B(tài)的23歲女性患者，對一些語言刺激表現(xiàn)出了和正常人無異的神經(jīng)活動。不僅如此，在面對有歧義的語句時，她的左腹側(cè)前額葉也產(chǎn)生了和正常人類似的明確的神經(jīng)活動反應(yīng)。

這意味著，她不僅擁有語言反應(yīng)，還保有對語言的理解力。更令人驚訝的是，研究人員還觀察到了“想象行為”——在接收到想象某項(xiàng)運(yùn)動如打網(wǎng)球或走路的指令后（動作幻想），她的神經(jīng)活動竟和健康對照組并無區(qū)別。

?研究觀察了患者和一組12名健康志愿者（對照組）在想象打網(wǎng)球的過程中的輔助運(yùn)動區(qū) (SMA) 活動。當(dāng)患者和同一組志愿者想象在房子周圍移動時，研究檢測到了海馬旁回（PPA）、后頂葉（PPC）和前運(yùn)動皮層（PMC）活動。

該患者雖然在醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)上符合“植物人”判定，但是她能理解并配合實(shí)驗(yàn)者的指令，這表明了某些程度上她有對自身和環(huán)境的意識。這一研究也強(qiáng)調(diào)了，有神經(jīng)活動回應(yīng)能夠證明患者意識的存在，而沒有回應(yīng)也并不代表患者無意識。

此前醫(yī)學(xué)界大多認(rèn)為，昏迷后人要么腦死亡，要么過渡到植物狀態(tài)，而這兩者都被認(rèn)為是沒有意識的。Adrian Owen團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)徹底地打破了醫(yī)學(xué)界對植物人的認(rèn)知——在植物狀態(tài)和完全意識之間，可能還存在一種“最小意識狀態(tài)”（Minimally Conscious State, MCS）或“潛在意識”狀態(tài)。

那么，到底如何判定一個人，尤其是當(dāng)對方無法用語言和行為交流時，是否存在意識呢？

02 對于意識存在的判斷

對于意識存在的判斷，首先我們需要了解“死亡”的幾種分類。

死亡分為法律上的宣告死亡和自然死亡。在自然死亡范疇中，又分為臨床死亡、腦死亡和生物學(xué)死亡三個階段[2]。

植物狀態(tài)，則是接近于上述狀態(tài)但保留了一定生理功能的狀態(tài)。根據(jù)《默沙東診療手冊》的說法[3]：

植物狀態(tài)，被定義為一種慢性疾病，患者可以維持血壓（BP）、呼吸和心臟功能，但不能維持認(rèn)知功能。下丘腦和延髓腦干功能保持完整支持心肺功能和自主神經(jīng)功能，皮層受損嚴(yán)重（認(rèn)知功能消失），但網(wǎng)狀激活系統(tǒng)（RAS）功能保留（維持覺醒）。中腦或腦橋反射可能存在或不存在?；颊咄ǔ]有自我意識，只能通過反射與環(huán)境互動。

然而，Owen團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)卻證明，被判定為植物人的患者可能存在自我意識，甚至可以自主地通過神經(jīng)活動與環(huán)境互動（如根據(jù)醫(yī)生的指示來想象打網(wǎng)球），并且這種神經(jīng)活動的程度可以被fMRI或EEG監(jiān)測到。這種沒有實(shí)際行為的反應(yīng)，被稱為“潛在意識”。

03 認(rèn)知-運(yùn)動解離：對意識的新理解

在Adrian Owen團(tuán)隊(duì)之后，其他研究團(tuán)隊(duì)也通過類似的動作幻想技術(shù)，確認(rèn)了一部分被認(rèn)為是植物人的患者實(shí)際上可以表現(xiàn)出“潛在意識”，這類患者被觀察到存在一個共同的癥狀 ——“認(rèn)知-動作解離”（Cognitive Motor Dissociation, CMD）。

所謂“認(rèn)知-動作解離”，也就是上文中提到的，患者在接收到外界刺激時能夠在神經(jīng)活動上作出反應(yīng)，甚至表現(xiàn)出與正常人無異的運(yùn)動想象，但由于運(yùn)動系統(tǒng)的障礙，無法做出相對應(yīng)的動作。

?Schiff, Nicholas D. "Cognitive motor dissociation following severe brain injuries." JAMA neurology 72.12 (2015): 1413-1415.

2015年，Nicholas D. Schiff團(tuán)隊(duì)在fMRI成像技術(shù)的基礎(chǔ)上，使用動態(tài)因果建模（DCM）和擴(kuò)散張量成像（DTI）技術(shù)，評估了支持患者動作幻想神經(jīng)活動的大腦網(wǎng)絡(luò)的功能完整性，以此分析出認(rèn)知-動作解離背后的神經(jīng)機(jī)制[4]。

研究發(fā)現(xiàn)，健康個體中，丘腦與運(yùn)動皮層之間的興奮性耦合是執(zhí)行運(yùn)動行為的關(guān)鍵因素，而在潛在意識的患者中，DCM和DTI分析顯示，這一耦合被選擇性中斷。這解釋了保留的運(yùn)動想象與缺失的骨骼運(yùn)動之間的解離，這就像操控挖掘機(jī)的機(jī)械臂時，機(jī)械臂與操控臺之間的電路斷了，我們?nèi)匀荒軌虬l(fā)布指令，只是沒有辦法控制實(shí)際的移動。

DCM：一種用于分析大腦網(wǎng)絡(luò)中不同區(qū)域之間因果關(guān)系的技術(shù)，可以幫助理解大腦不同區(qū)域之間的互動和連接。

DTI：一種基于MRI的成像技術(shù)，用于測量和描繪白質(zhì)纖維束的方向和完整性，可以幫助研究大腦結(jié)構(gòu)的變化和連接。

04 認(rèn)知-運(yùn)動解離的普遍性研究

認(rèn)知-行動解離患者很容易被誤診為植物狀態(tài)，但是目前尚未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來準(zhǔn)確辨別認(rèn)知-動作解離，前文中Schiff團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的機(jī)制不一定適用于其他的認(rèn)知-運(yùn)動解離患者。另外，此前針對認(rèn)知-運(yùn)動解離患者的研究，大多是小范圍、不集中、不統(tǒng)一的，樣本量也比較小。在這樣的背景下，很難研發(fā)出一個可以全球通用的患者判斷標(biāo)準(zhǔn)，更不要說針對該癥狀的治療手段。

針對這一困境，由天橋腦科學(xué)研究院-麻省總醫(yī)院研究學(xué)者獎（Chen Institute MGH Research Scholar Award）支持的論文《意識紊亂中的認(rèn)知-行動解離》[5]提出了一個可能的解決方案。該論文于2024年8月發(fā)表于the New England journal of Medicine，陳氏學(xué)者（Chen Scholar）Brian L. Edlow為主要參與者。

?Bodien, Yelena G., et al. "Cognitive motor dissociation in disorders of consciousness." New England Journal of Medicine 391.7 (2024): 598-608.

該研究團(tuán)隊(duì)對353例被確診患有意識紊亂的成年患者，進(jìn)行了基于想象行為任務(wù)的fMRI和EEG評估。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，被國際標(biāo)準(zhǔn)量表CRS-R（Coma Recovery Scale-Revised）判定為昏迷、植物狀態(tài)或最小意識狀態(tài)的患者有241 名，其中25%（60名）患者表現(xiàn)出了認(rèn)知-行動解離的癥狀（沒有可觀察到的反應(yīng)）；CRS-R評估為最小意識狀態(tài)加（MCS+）*或已從最小意識狀態(tài)中恢復(fù)的參與者有112名，其中43名（38%）在基于任務(wù)的fMRI、EEG或兩者的檢測中對指令有反應(yīng)（有可觀察到的反應(yīng)）。

依據(jù)是否具有語言處理的能力，最小意識狀態(tài)（MCS）被分為MCS－和MCS+。MCS+患者表現(xiàn)為簡單的遵循指令，出現(xiàn)可以理解的語言表達(dá)，或者有意識的非功能交流。MCS-患者表現(xiàn)為視覺追求和固定，對有害刺激定位，或存在一些簡單的自主活動，如抓床單等。

這一發(fā)現(xiàn)，高于過往研究的數(shù)據(jù)（10-20%的意識紊亂患者有認(rèn)知-行動解離的癥狀）。雖然過往通用的行為測量標(biāo)準(zhǔn)（CRS-R）對判斷患者的意識狀態(tài)和對外界的回應(yīng)能力方面有一定借鑒意義，但借助基于任務(wù)的腦掃描技術(shù)，可以更好的提升判斷患者意識的準(zhǔn)確度，尤其是同時使用EEG和fMRI兩種技術(shù)，還可以進(jìn)一步提高測量的精度。這一結(jié)果也說明，認(rèn)知-運(yùn)動分離癥狀現(xiàn)象的普遍性，可能被低估了。

05 測量植物狀態(tài)下意識存在的意義

試想一下，如果你能感知到周圍的一切，例如床邊醫(yī)療器械的聲音，親人、朋友對你的私語，卻無法說話或移動、也不能做出任何反應(yīng)。這種孤立無助的狀態(tài)，可能讓人放棄最后一絲生的意愿。盡管“活死人”現(xiàn)象在植物狀態(tài)患者中僅占少數(shù)，但無論其發(fā)生的概率多低，每一個個體都是真實(shí)而珍貴的生命。

無論是出于技術(shù)進(jìn)步還是人文道德，我們都需要一種更便捷、更精準(zhǔn)、成本更低的測量方法來確定昏迷中的患者的意識狀態(tài)。YG Bodien 等人的研究前所未有地集成了多地的患者數(shù)據(jù)，統(tǒng)一了測量方法（腦成像技術(shù)），盡可能地提高了認(rèn)知-運(yùn)動分離患者的統(tǒng)計(jì)精度，這一發(fā)現(xiàn)為未來的醫(yī)療技術(shù)和手段的研究指明了方向，也為那些處于無聲世界中的生命帶來了新的希望。

參考文獻(xiàn)：

[1] Adrian M. Owen et al.,Detecting Awareness in the Vegetative State.Science313,1402-1402(2006).DOI:10.1126/science.1130197

[2] Liao Youmou，Wang Xinde. Death? Brain Death? Clinical Death?[J]. CHINA TERMINOLOGY.

[3] MSD Manuals. 2024.09. https://www.msdmanuals.cn/professional/neurologic-disorders/coma-and-impaired-consciousness/vegetative-state-and-minimally-conscious-state

[4] Schiff ND. Cognitive Motor Dissociation Following Severe Brain Injuries. JAMA Neurol. 2015 Dec;72(12):1413-5. doi: 10.1001/jamaneurol.2015.2899. PMID: 26502348.

[5] Bodien, Yelena G et al. “Cognitive Motor Dissociation in Disorders of Consciousness.” The New England journal of medicine vol. 391,7 (2024): 598-608. doi:10.1056/NEJMoa2400645