凤凰网首页 手机凤凰网 新闻客户端

凤凰卫视

最新技术可测量人的意识状态(图)

2013年08月16日 07:11
来源:凤凰科技

最新技术可测量人的意识状态

凤凰科技讯 北京时间8月16日消息, 美国《生活科学》网站报道,一项确定人类意识性程度的最新技术或将让遭受脑损伤的病人受益。这些病人包括那些完全苏醒但无法做出反应,也就是俗称的禁锁症候群(locked-in syndrome)的病人;以及那些处于植物人状态、被世界遗忘的病人们。

这项技术需要向病人大脑里发送磁脉冲,并测量大脑对其做出的反应。这项技术潜在的能够测量人类的意识性,即使病人无法对其它刺激物,例如灯光、声音或者握手,做出反应。

参与开发这项技术的科学家们警告称它不能用于决定是否该拔去处于植物人状态的病人的“生命插头”。但它能够用于检测遭受脑损伤的病人每日的康复,同时确定病人是否在思考或者感受任何事物。对这个名为摄动复杂性指数(PCI)技术的细节性描述被发表在8月14日的《科学·转化医学》学术期刊上。

意识性的本质一直是令人难以捉摸,它引起了科学家和哲学家长久的辩论。人们在进入深睡或者被麻醉时会进入无意识状态,但最终他们会苏醒。

然而,一个人的外表并不会提供有关他们意识性的线索,那些遭受严重大脑损伤的病人们可能已经完全有意识甚至已经苏醒了,但他们由于无法移动或者对刺激物做出反应而表现出无意识状态。相反,那些处于植物人状态的病人可能完全无法感受周围的世界,然而他们却可能会表现出意识性,偶尔移动,扮鬼脸甚至呻吟。

这项由意大利米兰大学的马塞洛·马西米尼(Marcello Massimini)博士带领的最新研究以一个理论观点为起始点,也即意识性取决于大脑协调整个相互作用区域的信息的能力。发送至整个大脑区域的磁脉冲应该能够刺激大脑,从而产生特定的活动样式,后者可以被脑电图描记法(EEG)所测量到。

这些研究人员进行的早期工作显示在有意识的大脑里发送脉冲会在整个大脑里产生丰富完整的EEG信号。相比之下,在无意识大脑、处于熟睡状态或者麻醉状态下的大脑里发送的脉冲则会产生短暂、“发育不良”的EEG信号。

最新研究将这项测试扩展到52名处于不同意识性和无意识性状态的被试者:完全清醒,名为“梦的睡眠”的轻度睡眠,熟睡,不同类型的麻醉导致的镇静状态,昏迷导致的最小意识状态,禁锁症候群和植物人状态(现在被称为“无反应觉醒综合征” (unresponsive wakefulness syndrome,简称UWS)。

PCI可以区别以上所有的状态。这种指数是基于对EEG复杂的数学分析,从0至1评判人们的意识性水平。研究中完全清醒的病人的PCI为0.6以上,处于轻度睡眠的病人PCI约为0.4,而处于深度睡眠的病人的PCI大约为0.2。被麻醉的被试者PCI低至0.12,这意味着他们处于无意识的深度状态。麻醉强度越大,PCI值越低。

在受到脑损伤的病人里,那些处于植物人状态的病人与麻醉导致深度睡眠的病人的PCI值相似。这些患有禁锁症候群的病人是完全苏醒的,PCI大约为0.6,处于最小意识状态的病人的PCI大约为0.3。PCI值比处于昏迷状态的病人的要更高暗示着他们在某种程度上是有意识的,马西米尼说道。

美国西雅图艾伦脑科学研究所的首席科学官神经科学家克里斯托夫·科克(Christof Koch)将这项PCI技术称作“意识测量仪”,他并没有参与这项研究。马西米尼表示他计划将这项研究延展到更多病人以更好的定义这一指数。根据不同的出版文献估计,上万名美国人遭受严重的大脑损伤,这包括很多在伊拉克和阿富汗打仗的士兵和退伍军人。

“PCI的另一项重要潜在应用是检测治疗的效果,” 马西米尼说道。“它可以客观的同时从数量角度评价药物或者大脑刺激疗程的功效,这主要是基于对大脑复杂性产生的效应。”然而,马西米尼表示PCI无法作为确定绝对无意识性的标准。

“没有哪种客观性测量能够完全排除意识性的存在,因为我们还没有完全清晰的了解主观体验所必要的生理特性。” 马西米尼说道。“当测量意识性时,说‘缺乏证据’比‘没有存在的证据’要更安全。”(编译/严炎刘星)

[责任编辑:杜苗] 标签:意识 无意识 植物人
打印转发

版权声明:来源凤凰网科技频道的所有文字、图片和音视频资料,版权均属凤凰网所有,任何媒体、网站或个人未经本网协议授权不得转载、链接、转贴或以其他方式复制发布/发表。已经本网协议授权的媒体、网站,在下载使用时必须注明"稿件来源:凤凰网科技",违者本网将依法追究责任。

凤凰新闻客户端
  

所有评论仅代表网友意见,凤凰网保持中立

商讯