狄海波
通常說的“植物人”也就是植物狀態(tài),始終吸引著普通人以及生命科學(xué)家的關(guān)注。用科學(xué)手段能否探明植物人真實(shí)存留的意識狀態(tài),不僅對科學(xué)破解意識之謎是個檢驗(yàn),亦有很大臨床價值。本文討論了尋求其中答案的途徑。
人類歷史幾千年,心智(mind)問題一直是哲學(xué)思辨的話題。到20世紀(jì)后期,哲學(xué)中有關(guān)心智的探討領(lǐng)域和研究心智的認(rèn)知心理學(xué)結(jié)合,其后再和研究腦的神經(jīng)科學(xué)結(jié)合,產(chǎn)生了新的生物學(xué)的心智科學(xué)。這門新科學(xué)遵循的總原則是:腦能進(jìn)行極為復(fù)雜的運(yùn)算,讓人產(chǎn)生對外部世界的覺知并集中注意以控制行為。心智是大腦運(yùn)行的一系列過程。人類已開始認(rèn)識到,21世紀(jì)科學(xué)面臨的核心挑戰(zhàn)是如何在生物學(xué)的意義上理解人類心智。
意識是人類最大的未解之謎,人們對意識的定義一直未能達(dá)成共識。大多數(shù)研究者把它看成不同場景下的不同心智狀態(tài),而非一個統(tǒng)一整體。近幾十年來達(dá)成的最大共識是認(rèn)為弗洛伊德當(dāng)年的觀點(diǎn)是對的:人類心智中的無意識活動遠(yuǎn)超出人們預(yù)想,而且這些無意識心智過程各不相同。弗洛伊德當(dāng)年將本能無意識定義為一個單一實(shí)體,包含了與暴力和性有關(guān)的情感、思維、沖動及記憶之絕大部分。這些東西不在意識范圍內(nèi),但可影響人的行為和經(jīng)驗(yàn)。后來他增加了前意識無意識(后被稱為自適應(yīng)無意識)概念,指無覺知的信息加工,是自我的一部分。請設(shè)想你見到某個熟人,馬上就知道是你認(rèn)識的人。整個過程進(jìn)行得極快,不存在能被本人意識到的思考環(huán)節(jié)。
用實(shí)驗(yàn)科學(xué)方法來研究意識及無意識與腦的關(guān)系,正是生物學(xué)的心智科學(xué)中的一個關(guān)鍵課題,而有關(guān)植物人的研究歷來與意識探討相關(guān)聯(lián)。
關(guān)于意識和無意識的科學(xué)研究進(jìn)展
意識的操作定義
用科學(xué)方法研究意識,首先要解決的問題是如何在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下對意識下操作定義。很多神經(jīng)科學(xué)家給出了意識的操作定義。比如沙德倫(M.N.Shadlen)和基安尼(R.Kiani)在2011年提出,意識狀態(tài)的產(chǎn)生機(jī)制接近于形式更簡單的應(yīng)對環(huán)境的決策機(jī)制。德阿納(S.Dehaene)在2014年寫的《意識和大腦:思想解碼》中,將意識狀態(tài)至少分三個層次。第一個層次是覺醒,指動物和人所共有的睡眠一覺醒周期。覺醒是主觀意識的前提。早期研究者以為,從眼耳等外周感覺器官進(jìn)來的信息,經(jīng)腦干到達(dá)大腦皮層,使個體保持覺醒。這些信息一旦停止,人就進(jìn)入睡眠狀態(tài)。后來發(fā)現(xiàn)事情并非如此。1949年兩位科學(xué)家莫魯齊(G.Moruzzi)和馬古恩(H.W.Magoun)發(fā)現(xiàn),實(shí)際上覺醒過程是主動的,關(guān)鍵部位在腦干上部,如損傷這個部位就會造成動物昏迷,而刺激此部位則會使睡眠中的動物醒來。這樣就發(fā)現(xiàn)了,在腦里面有一個可將信息從腦干傳到中腦再傳到丘腦、再到大腦皮層的神經(jīng)回路。此結(jié)構(gòu)是支撐覺醒的基礎(chǔ)。第二個層次是注意,就是將個體的心智資源集中到某一特定信息上。注意是一種處于覺醒和可交流意識之間的過渡狀態(tài),未必被我們覺知。第三個層次是知覺覺知,即開始覺知我們所注意信息的一部分,并能拿它跟別人交流。最后這個層次就是哲學(xué)家所談的意識概念,它是可交流的,是主觀上非常清晰的一種狀態(tài)。德阿納認(rèn)為,意識體驗(yàn)以這三個獨(dú)立而又交疊的層次為基礎(chǔ),它們反映了不同的生物學(xué)過程,并且是互動的。
全局工作空間理論
關(guān)于意識的理論是人們特別感興趣的。2008年意大利學(xué)者托諾尼(G.Tononi)提出整合信息理論,認(rèn)為意識的實(shí)質(zhì)即信息,意識層次越高則信息越復(fù)雜。他借Φ(phi)符號來描述信息復(fù)雜度。巴爾斯(B.J.Baars)的全局工作空間理論則能與腦科學(xué)研究產(chǎn)生良性互動,這里做重點(diǎn)介紹。
巴爾斯于1980年代提出,意識就是原來無意識的信息大面積地擴(kuò)布到全腦。這個全腦工作區(qū)包括把意識從腦干傳到丘腦再傳到大腦皮層的神經(jīng)回路。法國學(xué)者德阿納用腦成像方法把巴爾斯提出的這個心理模型對應(yīng)到了腦。他發(fā)現(xiàn)在意識的狀態(tài)下會有一組廣泛分布的神經(jīng)同路在活動,這些回路會選擇一則信息,把它放大和擴(kuò)布到大腦皮層。
用腦成像的方法來研究意識,最大難題是要讓實(shí)驗(yàn)者的腦活動對應(yīng)于他的主觀意識狀態(tài),而不是對應(yīng)于刺激的改變。德阿納解決了這個問題。舉例來說,他在屏幕上按順序快速播放1、2、3、4這四個數(shù)字,兀論四個數(shù)字交替得多快,受試者還是看得見;而如果在4出現(xiàn)之前瞬間插入一張圖片,然后在4出現(xiàn)之后瞬問又插入一張圖片,假如轉(zhuǎn)換速度足夠快,4這個數(shù)字就可能看不見了。我們便可以說,前后呈現(xiàn)的圖片把4這個詞給掩蔽了。請注意,4這個數(shù)字雖未被受試者主觀意識到,但在屏幕上呈現(xiàn)過,也一定在他視網(wǎng)膜上出現(xiàn)過并在他大腦里得到過處理,只是他不能意識到。再進(jìn)一步,通過控制掩蔽的時間參數(shù),就能隨意地把這個數(shù)字正好放在意識的臨界線上:讓受試者一半時間報告說看到了,一半時間報告說看不到,這樣研究者就能在實(shí)驗(yàn)室里成功地構(gòu)建意識和無意識這兩種主觀狀態(tài),它們獨(dú)立于刺激之外。此時便可采用腦影像檢測的設(shè)備,比如使用功能性磁共振成像方法,分別在有意識時和無意識時掃描腦的活動情況,然后再將兩者相減,其結(jié)果就與刺激無關(guān)了。無論受試者看到還是沒看到,這個數(shù)字的客觀存在是一樣的,區(qū)別只在于有沒有主觀上的印象,而不在于刺激。
下面就可以用此方法來研究意識與無意識這兩種主觀狀態(tài)。為描述方便,若某個視覺刺激不能使受試者產(chǎn)生主觀感覺,就稱為閾下刺激,反之則稱為閾上刺激。腦成像研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)遇到閾下刺激時,大腦枕葉的初級視覺皮層變得非常活躍,也就是說,這個視覺刺激已經(jīng)到達(dá)了大腦皮層對視覺信息的初級處理站。但是在持續(xù)了大約200~300毫秒以后,在初級視覺皮層上這個不期然的激活消退了,而不會到達(dá)更高級的大腦皮層。每時每刻,都會有很多這樣的信息到達(dá)我們的大腦皮層又無聲無息地消退。
那個閾上刺激又如何?換句話說,當(dāng)受試者對刺激能加以意識和進(jìn)行報告時,腦里會發(fā)生怎樣的不同事件呢?有意識的知覺也開始于大腦初級視覺皮層的激活,但是這個激活非但不消退反而擴(kuò)大。這時,大腦激活的情形就像發(fā)生了一次海嘯,而不是泛起一朵旋即消逝的海浪。經(jīng)300毫秒后,激活會變得非常大,進(jìn)入高級的大腦皮層直至前額葉,然后回到開始的地方產(chǎn)生回響。這就是當(dāng)受試者產(chǎn)生意識時所發(fā)生的信息擴(kuò)布。
德阿納認(rèn)為,閾上刺激引起的擴(kuò)布,把信息移入全局工作空間。在那里,有關(guān)信息可被其他腦區(qū)的神經(jīng)功能所捕獲。在心理學(xué)意義上,意識產(chǎn)生時所發(fā)生的事件就是:被意識到的信息從個體對現(xiàn)實(shí)世界的知覺中分離出來,在大腦這個巨系統(tǒng)中變得可獲取。這個數(shù)字只是短暫地一閃而過,但個體可以用工作記憶將其保留于心智中,并擴(kuò)布給需要它的所有腦區(qū)。全局工作空間所涉及的腦區(qū)包括參與決策的前額葉皮層、對于外顯記憶很重要的顳葉以及參與意識經(jīng)驗(yàn)報告且對意識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行評估、記憶和用以進(jìn)行未來規(guī)劃的語言區(qū)。從這個意義上可以說,意識信息是全腦擴(kuò)布、能被全腦運(yùn)用的。上述基于視覺通道刺激的結(jié)論也適用于聽覺、軀體感覺等其他感覺通道。
全局工作空間理論提出了基于目前常用新技術(shù)的四個意識指標(biāo)體系。指標(biāo)一:覺知到的刺激引起波及前額葉皮層和頂葉皮層的全腦“點(diǎn)燃”;指標(biāo)二:覺知到的刺激引起刺激后300毫秒出現(xiàn)的特定腦電成分(P300);指標(biāo)三:深部電極記錄到后期出現(xiàn)的高頻振蕩;指標(biāo)四:腦的遠(yuǎn)隔區(qū)域之間發(fā)生同步化的信息交換。但是,這些主要建立在正常人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之上的意識理論和特征指標(biāo),要得到確立還須接受來自其他領(lǐng)域的驗(yàn)證。德阿納認(rèn)為,對意識障礙的臨床實(shí)驗(yàn)是其最終檢驗(yàn)。
意識障礙
從《潛水鐘與蝴蝶》說起
1995年,43歲的法國ELLE雜志總編博比(J.-D.Bauby)突發(fā)腦中風(fēng)出現(xiàn)深度昏迷,20天后蘇醒過來,除左眼皮外其他的運(yùn)動功能喪失殆盡。之后他又活了15個月。這15個月他是這樣使用左眼皮的:友人按順序念字母表,當(dāng)他聽到某個需要表達(dá)的字母時就眨一下眼皮,友人于是記下該字母。友人再按順序念字母表,他眨眼選擇第二個字母,以此方法記下一個個字母,字母再拼成一個單詞、一句話。借助這樣的方法他寫下了對過去生活的回憶、對當(dāng)下生活的感受以及關(guān)于生和死的思索,還寫信給他所有的朋友……。他為這些文字取名《潛水鐘與蝴蝶》,意思是說:“我的身體像是被困在堅硬的潛水鐘里動彈不得,但我的心靈如同輕盈的蝴蝶一樣自由飛翔?!?997年3月9日《潛水鐘與蝴蝶》法文版問世三天后,肺炎奪去了博比的生命。此書成為當(dāng)時全球排名第一的暢銷書,后來據(jù)此拍攝的同名電影被法國戛納國際電影節(jié)授予金棕櫚獎。
眼皮一開一合,就是這個唯一未被剝奪的“隨意”動作的簡單重復(fù),神奇地啟動了文字系統(tǒng)的表達(dá)功能,博比完整保存的主觀世界躍然紙上,心靈之蝴蝶完成了與世界的絢麗合奏。法國作家大仲馬顯然對這類患者心知肚明,在《基度山伯爵》里成功塑造了一位諾瓦蒂埃先生,也是通過眼睛的唯一途徑讓內(nèi)心世界昭然若揭。中國同樣有這種患者,幾年前有位叫汪建華的“漸凍人”通過眼瞼開合搜尋漢語拼音字母而寫成《把心捂熱》一書。這些患者學(xué)會了用僅存的一點(diǎn)“自主性”動作來表達(dá)自己情感世界和理性思維活動。他們是生存于生命邊緣的可敬人群,其文字也成為人們探索他們主觀世界的唯一窗口。
他們即醫(yī)學(xué)上所謂閉鎖綜合征(locked-in syndrome,LIS)患者。此病是一種特殊的行為障礙,患者意識完整,但可能因雙側(cè)腹側(cè)腦橋損傷而發(fā)生運(yùn)動表達(dá)系統(tǒng)障礙。若患者生命體征平穩(wěn)并獲相應(yīng)醫(yī)療支持,預(yù)期壽命可達(dá)數(shù)十年。他們往往有一段時間被誤診為植物狀態(tài),有的甚至一直被誤診。能被發(fā)現(xiàn)的患者是不幸中的幸運(yùn)者,他們由于殘存意識的證據(jù)被旁人發(fā)現(xiàn)從而得到幫助。在臨床實(shí)踐上,如何研判大量這類患者是否存在意識,是個巨大難題。
她還活著嗎?
世界上一些國家和美國的一些州,法律允許對慢性期植物人實(shí)施安樂死,這樣就將臨床上的植物人診斷問題變?yōu)閷颊呱镭P(guān)的事。2005年美國佛羅里達(dá)州植物人婦女夏沃(T.Schiavo)的生死官司曾轟動世界。從1990年到2005年,夏沃成為植物人已歷時15年。她丈夫提供了她患病前立有生前遺囑的證據(jù),替她啟動了申請撤除生命保障系統(tǒng)的法律程序。但夏沃的母親并不認(rèn)同女兒處于植物狀態(tài),她把一段看起來是女兒沖著媽媽笑的影像資料作為夏沃尚殘存交流能力的證據(jù)展示給民眾。當(dāng)時包括美國總統(tǒng)布什在內(nèi)的很多人發(fā)表意見,表示不支持撤除夏沃的生命保障系統(tǒng)。2005年3月,佛羅里達(dá)州法院在幾經(jīng)反復(fù)之后,最終認(rèn)定夏沃是植物人,并采納她丈夫提供的證據(jù),判決撤除生命保障系統(tǒng)。在判決艱難地執(zhí)行了13天之后患者死亡。法院的這項(xiàng)判決在公眾中引起了激烈爭議,核心問題在于夏沃到底是不是植物人,是不是還有意識。在國際上,對每一個年輕患者選擇安樂死,都存在這樣的爭議。正常情況下,我們可以通過他人的行為來判斷對方到底有沒有意識,但是面對這些有行為表達(dá)障礙的患者,哪怕最權(quán)威的專家都難以判定,究竟是否存在特定的行為反應(yīng)。更何況行為只是意識的一個證據(jù),還不是意識本身。
“植物人”學(xué)名為植物狀態(tài)(vegetative state,VS)。VS往往從昏迷轉(zhuǎn)變而來,但和昏迷又不一樣?;杳哉唛]眼一般不超過四周。四周以后部分昏迷患者睜眼,出現(xiàn)睡眠一覺醒周期,但是仍完全缺乏對自身和環(huán)境的覺知。VS患者覺醒恢復(fù)而覺知完全不恢復(fù),出現(xiàn)覺醒與覺知分離的狀態(tài)。這類患者是伴隨著技術(shù)的進(jìn)步而被認(rèn)定的。在1960年代以呼吸機(jī)發(fā)明為核心的心肺復(fù)蘇技術(shù)的突破,使大量患者度過了急性期而有可能出現(xiàn)以睜眼為代表的覺醒。可是,腦復(fù)蘇技術(shù)的滯后造成了大量以覺醒一覺知分離為特征的VS患者。到1972年,該類患者的狀態(tài)被命名為“植物狀態(tài)”,意思是患者沒有動物性的活動,只有代謝等植物性功能。隨著急救技術(shù)的不斷提高,國際上VS患者的數(shù)量日益增多。
在我國,因人口基數(shù)大和近幾年快速發(fā)展帶來的以交通事故為代表的安全風(fēng)險增加,估計VS人數(shù)之增速超過國外。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國約有100萬VS患者。同時,近十年來的許多報道指出了被誤診的VS患者人數(shù)也在不斷增加,2006年報道誤診率高達(dá)43%。為減少誤診,美國神經(jīng)病學(xué)會專門定義了另一種疾病,叫作“最小意識狀態(tài)”(minimally conscious state,MCS;國內(nèi)有人翻譯成“微意識狀態(tài)”、“微小意識狀態(tài)”等)。MCS患者也有以睜眼為代表的覺醒周期,但與VS不同,他們有微弱但確定的行為證據(jù)顯示其存在覺知,盡管這種證據(jù)往往是不穩(wěn)定的。這樣就將誤診變成非此即彼的鑒別診斷,強(qiáng)調(diào)了界限(這也是筆者偏向于將MCS譯成“最小意識狀態(tài)”的主要原因),其目的是減少誤診。上面提到的夏沃“生死官司”,核心在于判斷她到底是植物狀態(tài)還是最小意識狀態(tài)。不過遺憾的是,即便對夏沃的尸體解剖也未提供進(jìn)一步的更有力證據(jù)。
植物人聽得到親人呼喚嗎?
雖然行為判斷目前還是意識障礙診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但是正如前面所說,行為僅僅是意識的證據(jù)而不是意識本身,腦卻是意識產(chǎn)生的器官?;谀X局部氧耗信號的功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)技術(shù),能反映局部腦的活動。我們給予腦一個外加刺激,想知道腦是否對刺激有反應(yīng),如有反應(yīng)又是腦的哪部分在活動。腦對刺激的反應(yīng)顯然比行為反應(yīng)更值得關(guān)注,它是這樣被捕獲的:在fMRI監(jiān)測腦的所有體素(腦被分成一個個小格子)的氧耗相關(guān)(blood-oxygen-level dependent,BOLD)信號的同時,給受試者呈現(xiàn)一個多次反復(fù)的間歇刺激。然后計算出各個腦體素氧耗信號與刺激基線序列在時間上的相關(guān)程度,并標(biāo)以不同的顏色。比如某個體素在刺激的時候信號強(qiáng),撤掉刺激后信號弱,該體素就可能被標(biāo)為紅色。最后,在灰色的全腦背景下,標(biāo)紅色的腦區(qū)(當(dāng)然還有其他顏色)是表示對刺激有反應(yīng)的。
關(guān)鍵是,我們能否找到敏感性高一些的刺激,盡量使這類傾向于假陰性反應(yīng)的患者出現(xiàn)陽性反應(yīng)?心理學(xué)上的“雞尾酒會效應(yīng)”(在非常嘈雜的情況下若有人叫你名字,你會優(yōu)先聽到)提示了喚名刺激能優(yōu)先進(jìn)入意識。那么喚名在觸發(fā)VS患者反應(yīng)方面是否也有優(yōu)越性呢?患者家屬在護(hù)理過程中倒是經(jīng)常會呼喚患者名字的。那是否可以先用fMRI來捕獲患者對喚名的腦反應(yīng)?結(jié)果十分有意思。筆者團(tuán)隊(duì)接受11名患者(4名MCS、7名VS)參與實(shí)驗(yàn),6名患者(4名MCS和2名VS)出現(xiàn)好的信號,剩下5名VS患者出現(xiàn)不好的信號。在隨后的行為評估中發(fā)現(xiàn),3個月后,2名出現(xiàn)好的信號的VS患者轉(zhuǎn)為MCS。也就是說,對于喚名的腦反應(yīng)較之行為反應(yīng)的好轉(zhuǎn),早3個月就被fMRI技術(shù)捕獲到了。這個小樣本研究提示了“喚名腦反應(yīng)”的預(yù)后預(yù)測價值。隨后對66名患者的較大樣本研究進(jìn)一步提示,VS患者可分為外傷性的和非外傷性的兩類。外傷性VS患者如出現(xiàn)喚名陽性腦信號,有92.3%的可能性轉(zhuǎn)變?yōu)镸CS;而對于非外傷性VS患者,如未能捕獲喚名陽性腦信號,有85%的可能性不會好轉(zhuǎn)。這些結(jié)果顯示了fMRI捕獲的喚名腦信號有明確的預(yù)后預(yù)測價值。那么,喚名陽性腦信號能否成為患者存在意識的線索呢?實(shí)際上,fMRI捕獲外加刺激引起腦信號的方式,被稱為被動范式。大量研究提示,被動范式的信號與預(yù)后的關(guān)系是成立的。但是,被動范式的腦信號不能成為意識存在的證據(jù),因?yàn)橐延写罅垦芯刻崾?,在無意識狀態(tài)下腦區(qū)的活動也會出現(xiàn);而要想鎖定意識的存在,必須有交互活動的證據(jù),這就是主動范式。
“她不是植物人,她正在打網(wǎng)球!”
英國劍橋大學(xué)的歐文(A.Owen)和比利時列日大學(xué)(Universite de Liege)的洛雷(S.Laureys)等人于2006年在《科學(xué)》周刊發(fā)表了一篇短文,想用fMRI探尋VS患者存在意識的證據(jù)。他們檢測的23歲女性VS患者在2005年7月因車禍導(dǎo)致腦損傷。此人雖有睡眠一覺醒周期,卻無臨床醫(yī)生可檢測的任何行為反應(yīng),符合VS診斷標(biāo)準(zhǔn)。研究者先進(jìn)行被動范式的fMRI研究,發(fā)現(xiàn)語言區(qū)有激活信號,但不能確定是否屬于有意義的反應(yīng)。于是歐文等人利用主動范式來設(shè)計實(shí)驗(yàn),請正常人設(shè)想自己打網(wǎng)球,發(fā)現(xiàn)可用fM RI觀察到腦的特定區(qū)域(輔助運(yùn)動區(qū))有BOLD信號;而當(dāng)正常人設(shè)想在家中幾個房間里走動時,另外的腦區(qū)有BOLD信號?;谶@番了解,研究者進(jìn)而用言語請患者想象自己打網(wǎng)球或想象在家中走動。結(jié)果發(fā)現(xiàn),無論患者想象打網(wǎng)球還是想象空間移動,其與正常人相同的有關(guān)腦區(qū)都出現(xiàn)BOLD信號,所以研究者斷定,該患者實(shí)際上是存在意識的。
即使如此,以上研究結(jié)論還是受到質(zhì)疑:語言提示可能自動激活了相應(yīng)腦區(qū)。此后,歐文和洛雷課題組對英國和比利時54名被診斷為VS的患者進(jìn)行fMRI檢測,發(fā)現(xiàn)從其中5名可檢測到想象引起的腦激活。在此基礎(chǔ)上,歐文和洛雷設(shè)計了基于想象的交互實(shí)驗(yàn)。首先讓健康受試者回答簡單的問題,要求受試者在同答“是”時想象自己打網(wǎng)球,而在回答“不”時想象在家里走動,以便了解:用想象打網(wǎng)球代表“是”以及用想象在家走動代表“不”時,各自特定的BOLD信號。接下去在對54名患者的實(shí)驗(yàn)中,5名陽性反應(yīng)的患者里有一位能正確地以想象來回答“是”和“不”。比如問他父親的名字:亞歷山大是你父親嗎?丹尼爾是你父親嗎?每次提問后請他用想象打網(wǎng)球代表“是”,用想象在家走動代表“不”。結(jié)果,他只在被問到父親真名時出現(xiàn)打網(wǎng)球信號,其他情況下都顯示在家走動信號,說明他能夠?qū)W會臨時制訂的規(guī)則,并給出正確答案。這位年輕男子的反應(yīng),不容置疑地證實(shí)有意識存在,對他的家人有很大意義:不僅他活著,而且可以跟他交流。當(dāng)然,對目前不能檢測到反應(yīng)的其他患者,并不能斷定沒有意識。在這個領(lǐng)域里,假陰性結(jié)果是無法避免的。
fMRI檢測需要價格昂貴的設(shè)備,使用中還存在穩(wěn)定性不高的問題,因此研究者們開始試用其他腦功能檢測手段,比如腦電圖(electroencyphalogram,EEG),并發(fā)現(xiàn)了一些有價值的信號。
想知道一口大鐘是否有裂痕,最好辦法是撞鐘聽聲音
腦電研究中一個新的方法叫作經(jīng)顱磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)腦電(TMS-EEG)。日常生活中,可通過棍子敲擊大鐘聽聲音,來判定一口大鐘的質(zhì)量。大鐘要是有裂損,被撞擊后傳出的聲音會明顯改變,于是根據(jù)這種改變就能判定鐘的好壞。TMS-EEG技術(shù)的機(jī)制與此類似,它是用脈沖磁場穿過顱骨來改變大腦皮層神經(jīng)細(xì)胞的膜電位,由此產(chǎn)生感應(yīng)電流來刺激特定腦區(qū)。如果將大腦比成大鐘,TMS就是撞擊大鐘,TMS刺激后的EEG信號相當(dāng)于大鐘被撞擊后發(fā)出的聲音。目前TMS的刺激部位一般集中在運(yùn)動區(qū)或前額葉的某個區(qū)域。洛雷等人通過追蹤一名后來脫離MCS的VS患者的轉(zhuǎn)歸過程,發(fā)現(xiàn)在TMS刺激后EEG信號的復(fù)雜度與VS患者的行為反應(yīng)有高度一致性。當(dāng)患者分別處于VS、MCS及脫離MCS時,TMS刺激同樣部位所引起的EEG信號復(fù)雜度有顯著提高。由此看來,TMS-EEG在個體化診斷上可能是有價值的。
應(yīng)對植物人臨床領(lǐng)域的挑戰(zhàn)
如上所述,VS患者應(yīng)該是沒有意識的——要是借助行為和影像檢測得到陰性結(jié)果的話,而MCS患者應(yīng)該是有殘存意識的。然而,MCS患者的意識是怎么回事呢?假設(shè)有這樣一位患者,影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)他的后頂葉功能是好的,但其他部位的功能都不好,我們能說他是有意識的,還是沒有意識的呢?
重新定義植物狀態(tài):無反應(yīng)覺醒綜合征
“植物人”概念在中國的學(xué)名是植物狀態(tài)??紤]到臨床上意識診斷的高度復(fù)雜性以及植物人稱呼可能造成的負(fù)面暗示,國際上逐漸采用“無反應(yīng)覺醒綜合征”(unresponsive wakefulness syndrome,UWS)來代替“植物狀態(tài)”一詞。這是可以理解的,因?yàn)閷?shí)際上,在“植物狀態(tài)”這個籃子里裝的是無行為表象之下的大雜燴。在進(jìn)行意識行為的臨床測量時,所涉及的行為幾乎都是反射行為。當(dāng)年笛卡兒(R.Descartes)在思考身心問題時提出的反射概念,是指身體性的概念,它天生就與意識無關(guān);而現(xiàn)在試圖將反射行為分成意識性的和非意識性的,并用于植物人診斷,實(shí)在是臨床上不得已而為之的策略。所以應(yīng)該說,UWS這個名稱回到了行為診斷的本來面目。
植物人還有救嗎?
每年都有一些植物人醒來的新聞報道,事實(shí)上也確有植物人恢復(fù)了意識?;颊叩囊庾R恢復(fù)是像健康人早晨醒來那樣,還是一個漸進(jìn)的過程?使他們得以恢復(fù)意識的,是不經(jīng)意間的某種外在促醒因素,還是某種自然轉(zhuǎn)歸起了作用?如果真的存在促醒因素,那會是什么?有這么多的患者存在,給我們提供了研究這些問題的可能性。最近的研究表明,除了像唑吡坦、金剛烷胺之類的藥物以及外周感覺刺激以外,經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct-current stimulation,tDCS)顯示了對某類MCS患者很好的促醒療效。如前所述,由行為來定義的意識障礙是個大雜燴,我們要做進(jìn)一步的科學(xué)分類,再針對患者亞類進(jìn)行促醒療效的研究。沿著這個方向的研究積累,應(yīng)能給患者帶來福音。
診斷的價值
對于患者意識的判定盡管受到種種限制,但判定本身還是有許多臨床價值。診斷結(jié)果可幫助患者家屬抉擇:是更多與患者交流,還是采取相對更被動的處理;也有助于合理地估計:患者是否有機(jī)會醒來,而基于以往數(shù)據(jù),此概率有多大。診斷結(jié)果的更大價值在于可能指導(dǎo)治療?;谝酝致苑诸惖贸龅闹委煙o效的印象,是否會在細(xì)分患者后發(fā)生改變?這正是目前迫切需要研究的。
意識的科學(xué)研究是個有意思的話題,臨床上的意識判定也有重大實(shí)際意義。但是,在實(shí)驗(yàn)及臨床數(shù)據(jù)不斷積累基礎(chǔ)上,果然能夠得到答案嗎?也許未必,而意識研究之詭異就在于此。涉及意識研究的材料都離不開主觀報告,可是主觀世界實(shí)實(shí)在在地存在嗎?基于主觀報告的主觀世界是可靠的嗎?LIS患者通過文字傳達(dá)出的主觀世界,真的就是你理解的那樣嗎?MCS患者的主觀世界又是怎樣的?本文不能展開,但從事過大量意識調(diào)節(jié)實(shí)踐的東方文化提供了回答的線索:佛教認(rèn)為并不存在實(shí)實(shí)在在的“有”,《心經(jīng)》講“無眼耳鼻舌身意,無色聲香味觸法”,或能予我們某種啟迪。