X-Brain:傾聽植物人腦子里的聲音

“為什麼我們不給他們一個機會,聽聽他們想說什麼?”

“處於植物狀態的病人看上去沒有反應,其實許多想法被困在他們的身體里,必須要尋找一種不同的方法表達出來。”如果醫生告訴處於植物狀態的病人動一動手指,病人很可能沒有任何回應,這說明也許病人已經完全喪失意識,無法聽到提問並做出反應,也可能是病人聽到並完全理解這句話,只是無法通過語言和行為來反饋。

作為全球知名的腦神經學實驗室,安德里安·歐文所領導的團隊就是要“傾聽那些困在身體里的聲音”。他曾在英國劍橋大學進行過近20年的研究,2010年來到加拿大的西安大略大學后,仍在努力和植物人對話,利用功能性磁共振成像機,試圖與他們交換信息。 通過植物人的大腦活動的功能磁共振掃描數據,會引發大腦特定區域的反應。儀器上閃爍的紅綠藍色塊,就是這些沉默者的回復。

第一次試圖跟植物人對話,歐文還是劍橋大學臨床醫學院一名年輕研究員,在所屬的教學醫院艾登布汝克醫院工作。他所在的腦顯像中心隔壁就是神經科的加護病房,在醫生的聊天兒中,歐文得知了凱特·班布里奇的病情。

1997年,班布里奇還是個26歲的老師。她從南安普頓大學歷史系畢業,在一所中學教書,但一場急性病毒感染卻讓她成為植物人。這就像是進入了一場無法醒來的漫長夢魘,她像是睡着了一樣平靜地呼吸,心臟有規律地跳動。天亮了,她的眼睛會像醒來時一樣緩緩睜開,只是無法說話,也無法動彈。

碰巧歐文正在研究如何利用磁共振掃描技術為大腦區域繪圖,在獲得其家人同意后,歐文將班布里奇放進像是個洞穴的正电子發射型計算機斷層顯像(PET)檢查儀,它通過對不同正电子的分析處理,藉助高靈敏度的照相機捕捉,能夠記錄大腦活動,並在電腦屏幕上實時显示數據。後來,歐文使用功能性磁共振成像機器,這種人腦成像技術功能更為強大,能夠更為精確地檢測人腦中血流的變化。

生病後已經有兩個月沒有跟家人說過話的班布里奇被推進實驗室里。歐文開始向她展示家人的照片。隨着照片一張張在班布里奇的眼前翻過,活躍的大腦區域在掃描屏幕上显示出顏色,大腦中的一個叫做“梭狀回面孔區”的區域有了反應,“像着火一樣”亮了起來。神經學家普遍認為,這個區域在面部識別上發揮了重要的作用。

歐文表示,“班布里奇的大腦並不是簡單地近似於正常水平,而是跟正常人的活動一模一樣。這個植物人被證實有明顯的大腦運轉功能且復原反應良好,這成了一切的開始。”幾個月的反覆實驗后,班布里奇擺脫了植物狀態,漸漸恢復意識。如今,她需要依靠輪椅生活,卻能夠通過字母板比劃着表達含義,甚至還常常通過郵件接受媒體採訪。清醒后的班布里奇在寫給媒體的信中這樣說,“我不敢去想如果當時沒有這次大腦掃描,我今天會是怎麼樣。”

歐文說,班布里奇的實驗成為了他的動力。2006年,歐文和來自比利時列日大學的神經學家們一起對54名植物人患者研究。當時,這項研究引起很大爭議。由於病人沒法表達想法,醫生們無法判斷他們是否還有意識,從而對於是否繼續治療產生了爭議。這一次,歐文不僅僅要測試植物人是否對刺激有反應,更要看看大腦是否能夠正確地回答問題。

“你的父親叫做托馬斯嗎?”面對23號植物人,歐文拿着手機模樣的白色對講機問道。23號一言不發,但是電腦屏幕實時显示着他的大腦活動。只見海馬旁回區域像是畫了一個圖圈,显示出明亮的紅色。大腦不同區域的活動代表不同的含義,每種含義都有精準的掃描位置,而這個位於海馬旁區的紅色圈圈代表着“不是”。“你父親的名字是亞歷山大嗎?”這一次,表示活動在輔助運動區的藍線亮了起來,它意味着“是的”,這又是一個正確答案。

歐文一共問了6個問題,23號答對了5個問題。此後,歐文在報告中寫道:“當我們看到病人的大腦掃描結果的時候,我們感到非常驚訝,他正確地回答了問題,而這些提問並非簡單反應,而需要他稍稍動一動腦子。”

“這是里程碑式的5個問題,我們發現植物人狀態下的患者依然有意識,可以跟其他人交流對話。”歐文有了一個更激動人心的新主意:“我們選擇讓他們想象運動,以此來測試植物人是否能夠理解話語並按照指令執行一項複雜的運動任務。”歐文問道:“你想打網球嗎?”在歐文對健康的志願者進行的掃描中,當提問讓他們打網球時,如果得到肯定答覆,大腦中輔助運動區的運動皮層都處於持續活躍狀態,特別是控制不同部位運動的特定區域會亮起來,显示為即將打網球所做的預先行動準備。

而在一個植物人患者的提問中,歐文得到了幾乎完全一致的大腦活動模式。“這證明這位植物人患者是有意識的”, 他將自己的實驗結果發表在美國《科學》雜誌上。歐文在論文中寫道:“既然她能夠感知發生在周圍的事情,就意味着並非處於植物人狀態,這意味着診斷標準很可能有缺失的環節。“在與沉默的植物人聊天兒中,歐文獲得了越來越多的回復,但他依然還有更多的問題想要問。

“我們看到的是一個被困在自己身體里的群體。”歐文說。他認為,大約25%的植物人是有能力進行溝通的,只是他們找不到方法去做。那些困在身體里的生命還能回答問題,他們就會一直問下去。

陸軍總醫院附屬八一腦科醫院昏迷促醒中心,強大的多模態功能核磁技術,讀取植物人腦子里的聲音。等你來這裏講你不一樣的故事。                                                                       ——楊藝

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