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(shù)卓越創(chuàng)新中心王立平研究團隊與復(fù)旦大學附屬華山醫(yī)院神經(jīng)外科毛穎、吳雪海團隊合作研究，給出了答案。

據(jù)不完全統(tǒng)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(tǒng)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(jīng)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(shù)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(jié)合機器學習方法對意識障礙患者開展了語言加工相關(guān)神經(jīng)表征的探索性研究，成功實現(xiàn)了對患者意識狀態(tài)的診斷和康復(fù)預(yù)測，為意識障礙患者的臨床診療提供了新思路。相關(guān)成果近日在線發(fā)表于《自然—神經(jīng)科學》。

據(jù)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(xiàn)：當健康人聆聽按一定頻率呈現(xiàn)的漢語語音序列時，大腦會對應(yīng)節(jié)律的神經(jīng)振蕩并行表征序列中不同層級的語言結(jié)構(gòu)——字、詞、短語或句子。科研團隊在此基礎(chǔ)上進行假設(shè)，意識障礙患者的殘存意識水平與語言序列中層級結(jié)構(gòu)的加工深度可能存在關(guān)聯(lián)，尤其會在高層級語言結(jié)構(gòu)的神經(jīng)表征上得到體現(xiàn)。

科研團隊通過設(shè)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(jié)果顯示，患者組和健康被試組均表現(xiàn)出了對“字”層級結(jié)構(gòu)的顯著神經(jīng)響應(yīng)，但僅健康被試組的腦電活動對“詞”和“句子”結(jié)構(gòu)體現(xiàn)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(jié)構(gòu)，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(xiàn)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(fù)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(guān)的大腦狀態(tài)評估中將會有廣泛的應(yīng)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(jié)果的臨床效果、適應(yīng)面和自動化程度，希望為研究意識障礙的神經(jīng)機制、意識活動的神經(jīng)表征和意識障礙患者提供實驗依據(jù)和理論基礎(chǔ)。(記者 邱晨輝)