如何判断昏迷人士是否具备意识?

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  利维坦按:我总会想到一种非常恐怖的场景——身体任何部位都已经无法动弹,想说话却完全支配不了嘴唇,甚至连眼球都无法转动,但我的意识清醒无比,就在这时,我听到医生宣布了我已经死亡……

  话归正题。上述假想场景也正是当代医学界所最不愿意看到的景象,如何判断一个“植物人”是否具备意识,已经从一个医学问题上升到了伦理学乃至哲学的层面。可以想见,你的意识被困于一具肉身中,像被关在了牢笼内,基本无法和外界进行有效信息交流。不过,得益于目前的脑成像技术,我们在对待意识的问题上明显已经进步了很多。

  文/Anouk Bercht & Steven Laureys

  译/antusen

  校对/图特

  原文/www.scientificamerican.com/article/how-can-we-tell-if-a-comatose-patient-is-conscious/

  本文基于创作共同协议(BY-NC),由antusen在利维坦发布

  

  比利时医生史蒂文·洛雷斯(Steven Laureys)。摄影/朱丽安·沃南德(Julien Warnand)收录/Getty Images

  当我走进史蒂文·洛雷斯的办公室时,他笑着向我问好,朝窗外放眼望去,列日山就在脚下。尽管电话响个不停,他还是花时间从细微之处入手和我聊了聊何为意识及如何判定看似无意识的病人是否还有意识。

  欧洲各地的医生,把显然已昏迷的病人送到了洛雷斯那里做全面检查——他是临床医生,也是列日大学的研究员。为了更好地照顾病人,医生和家属需要知道病人是否还残存意识。与此同时,这些病人也帮助洛雷斯加深了对意识的理解。为使行文更加清晰,采访内容已重新编辑。

  

  电影《潜水钟与蝴蝶》中,吉恩·多米尼克·鲍比(Mathieu Amalric 饰)的脑干突然中风,继而引发极其罕见、概率极低的闭锁综合症(Locked-in syndrome)。罹患此症的吉恩全身瘫痪,只有左眼尚能自由活动。他形容自己就如同困在潜水钟里一般,身体被紧紧箍住,无法动弹。图源:BBC

  何为意识?

  史蒂文·洛雷斯:如何定义“生命”已经很难了,给“有意识的”生命下定义更是难上加难。定义的标准并不是唯一的。当然,在临床实践中,我们需要明确的标准。在这种情况下,所有人都得知道何为所谓的“无意识”病人。完全有/无意识的状态并不存在。我们或多或少是清醒的、有意识的。人们经常认为新生儿、动物和昏迷病人几乎没有意识,但其实这种想法往往不对。

  那么该怎样才能透彻研究复杂的意识呢?

  史:我们可以借助诸多手段做到这一点,现有技术正是至关重要的手段之一。譬如,如果没有大脑扫描仪,我们知道的就会比现在少得多。我们研究过失去部分意识的受损大脑,探究过暂时失去意识的病人在深度昏迷时有何变化。我们还与佛教僧侣合作过,因为我们知道冥想可以使大脑产生变化;连接意识网络的重要“桥梁”显示了意识活动的变化。

  催眠和麻醉也可以揭示许多与意识相关的知识。在列日大学,病人(包括比利时的法比奥拉王后)通常会在催眠状态下接受外科手术。此时,大脑某些区域之间的联系并不那么活跃(处于麻醉状态时,亦如此)。最后,我们开始好奇濒死体验是否能揭示意识的神秘之处。为何有些人觉得他们离开了自己的身体,而有些人却突然感到兴奋?这意味着什么?

  

  病人不能动并不意味着他们无意识——意识不存在于肌肉中。

  

  

  图源:BioEdge

  大脑是如何创造意识的?

  史:有两种不同的网络似乎在发挥作用:外部/知觉网络内部/自我意识网络。前者是感知感官刺激的关键。要想听到声音,我们不仅需要耳朵和听觉皮层,还需要这个外部网络,它可能存在于大脑左/右半球之中——位于前额皮质最外层和顶叶及颞叶中。此外,我们内在的意识网络与想象(即心声)相关。这个网络深藏于扣带皮层及楔前叶中。为了让我们察觉到自己的想法,这个网络必须与丘脑交换信息。

  昏迷的人会发生什么?

  史:大脑严重受损时,两个网络都无法正常工作。大脑严重损伤、脑出血、心脏骤停或心脏病发作都会让网络瘫痪。昏迷状态最多持续几天或几周。一旦病人睁开眼睛,人们就会认为他们“苏醒”了。然而这并不意味着他们是有意识的。大多数从昏迷中醒来的病人很快就康复了,但少数人会死于脑死亡;死亡的大脑完全丧失了功能且无法恢复。不过某些没有脑死亡的病人也永远无法康复。

  

  图源:Tickld

  怎样才能知道昏迷的病人醒来后是否有意识?

  史:我们可以用格拉斯哥昏迷指数评分法【the Glasgow Coma Scale,GCS,编者注:格拉斯哥昏迷指数的评估有三个方面,三个方面的分数加总即为昏迷指数。记述以E(睁眼反应)、V(说话反应)、M(运动反应)三方面。正常人的昏迷指数是满分15分,昏迷程度越重者的昏迷指数越低分,最低为3分】判定。医生会对病人说 “紧握我的手”以观察他们是否还有意识 。我们也可以观察病人对声音或触碰是否有反应。如果没有反应,那他们就是仿佛没有意识的“植物人”。如果病人有反应但不能交流,那他们的意识就是“最微弱的”。譬如有些病人可以用目光追随别人或回答简单的问题。如果我们捏他们的手,他们会把手移开。但这些代表病人有意识的迹象并不总是明显的,也不会发生在所有病人身上。从昏迷中醒来的病人也可能患上所谓的闭锁综合症(locked-in syndrome),即意识完全清醒,但四肢瘫痪、只能通过眨眼与人交流。

  因此,无知觉反应(unresponsiveness)最小意识(minimal consciousness)闭锁综合症之间的区别似乎难以界定。

  史:对。即使对命令、声音或疼痛刺激没有反应,病人也可能有意识。他们可能只是不想对命令做出反应,或大脑中处理语言的区域受损严重,以至于根本听不懂我的话。在某些情况下,大脑会说,“快走! ”,但是运动神经通路却被切断了。和医生相比,家属通常能以更快的速度识别病人是否还有意识。他们可能看到了病人面部表情的细微变化或被医生忽视的细微动作。

  欧洲各地的病人被送到列日接受检查。你如何确定他们是否有意识?

  史:医生会说,“握紧我的手”——但这次是在病人做脑部扫描时说的。如果他们的运动皮层被激活了,就表示他们听见并理解了这句话,故而是有意识的。我们还想确定病人是否可能康复及医生或病人家属能做些什么。通过使用不同的大脑扫描仪,我可以确定大脑受损的位置及哪些连接仍完好无损。这些信息会向家属揭示病人康复的可能性。如果检查结果显示病人完全没有康复的希望,我们就会和家属讨论一些难以启齿的话题,如病人临终前的医疗方案。有时,我们会发现病人的大脑比预期得更活跃,之后我们就可以开始制订康复治疗方案。

  

  昏迷23年后仍有明显意识的罗姆·胡本。图源:Alchetron

  罗姆·胡本(Rom Houben)就是著名的案例。

  史:对。他对我们而言,是非常重要的病人:众所周知,他经历车祸后,已昏迷了23年。但2005年左右时,我们借助脑部扫描仪,发现他有明显的意识迹象。这些年来,他可能有过各种各样的情绪反应。他是第一个昏迷许久后有明显意识迹象的病人。之后,我们在几个比利时康复中心开展了研究,并发现30%至40%的无知觉病人可能有意识。

  我听说在交流助手的帮助下,胡本最终能够打字了。

  史:是的,但似乎只有助手才能理解并翻译他那摆动幅度微弱的手势。他可能是在无意识间,自己打出了那些字。这种沟通方式通常是行不通的,人们还误以为我们的团队也与此事有关。媒体的报道不够全面,这本来是一个复杂的案例,但他们却更喜欢讲些耸人听闻且充满人情味儿的故事。尽管如此,这仍是一个很好的事例,这说明我们在诊断这种疾病时,必须格外小心。

  如何区分最小意识与闭锁综合症?

  史:最小意识的病人几乎不能动,也几乎不能完全感知周围的环境。换句话说,他们的运动和心智能力是有限的。患有闭锁综合症的病人也不能动,但他们是完全清醒的。他们的脑干受到了特殊的损伤。其大脑皮层完好无损,但却无法与身体建立联系。他们只能移动眼睛——病人和医生一开始都没发现这一点。这就是二者为何如此难以区分的原因。病人不能动并不意味着他们没有意识。这是一个经典的谬论;意识存在于大脑中,而非肌肉中。

  

  图源:Odyssey

  不能动的人怎么与人交流呢?

  史:在列日,我们首次和意识微弱的病人交流时,使用了扫描仪。当然,扫描仪不能直接告诉我们病人是否在回应“是”或“不是”。但我们可以利用一些技巧。如,我们可以告诉病人,“如果你想说‘是’的话,就想象你在打网球。如果你想说‘不’,那就想象自己从前门走到了卧室”。前者会激活运动皮层;后者会影响海马体(起空间记忆作用)。因为这两个区域在大脑中相距甚远,因此很容易加以分辨。自那以后,我们就能询问病人相关的问题了。

  还有别的技术可以利用吗?

  史:未来,我们可能会使用头皮电极和脑-计算机接口读取大脑信号。和使用大脑扫描仪相比,这会使交流更快、产生的成本更低。我们还可以检查瞳孔:如果病人想说“是”,我们就会要求他们算出23乘以17的结果。这种难度的计算会使病人集中注意力,他们的瞳孔就会因此轻微扩张。如果我们把摄像机对准他们的眼睛,然后用电脑分析信号,就能非常迅速地确定他们的回答是肯定的还是否定的。

  还有别的方法吗?

  史:在电影《潜水钟与蝴蝶》(the Diving Bell and the Butterfly)中,法国时尚杂志《Elle》的编辑让·多米尼克·鲍比(Jean-Dominique Bauby)在中风后患上了闭锁综合症。他通过转动唯一一只可以活动的眼睛,写了一整本书,这正是电影的主要情节。我们现在可以在病人的眼睛上方放置红外摄像机,以使他们能够相对容易地交谈或书写。

  意识可以被刺激而生吗?

  史:可以,通过经颅直流电刺激就可以做到。我们可以使用头皮电极刺激大脑的特定区域。我们可以将电极放置负责语音的区域,该区域与意识有关。如果我刺激该区域,病人可能就会听到并明白我说的话。在某些情况下,病人经过20分钟的刺激后,能首次进行短暂的交流,如,在回答问题时做一个简单的动作。其他病人已经能用目光跟随他人。虽然意识并不存在于肌肉中,但刺激病人可以使他们有意识地移动肌肉。

  这项技术对一半左右的最小意识病人有效。在我看来,这揭示了治疗的方向,尽管我们还不知道大脑的哪个区域对刺激反应最灵敏,或它们是否能每天接受刺激。我不想给人们虚假的希望。病人仍面临着生活质量降至最低可接受程度的问题。这是一个重要的哲学及伦理问题,不同的人会有不同的答案。我建议大家提前和一个值得信赖的人讨论这些问题。之后你就会明白,如果你处于那个状态,别人就会考虑你的欲望和价值观。

  你认为意识只局限于大脑吗?

  史:我们已对影响注意力、知觉和情绪的大脑活动有了颇多了解。把这些知识抛之脑后是没有意义的。作为一名神经学家,我每天都能见到脑损伤导致的后果。意识是否只存在于大脑中还有待发现。科学研究必须以开放的心态进行。意识这个话题充满了哲学意义。作为一名医生,我的目标是将这些知识转化为实践。我们目前缺乏检测数千亿个神经突触及错综复杂的神经传递素的工具,这可能令人沮丧,但我认为单凭这一点,就推断我们永远无法理解意识的观点是错误的。

  作者简介:

  阿努克·布雷希特,荷兰科普作家。经常撰写与心理学相关的文章。史蒂文·洛雷斯,列日大学神经学教授,列日大学医院中心昏迷科学小组领队。曾获得许多奖项,其中包括2017年的法朗基奖(比利时最高学术与科学奖项)。

  

  “利维坦”(微信号liweitan2014),神经基础研究、脑科学、哲学……乱七八糟的什么都有。反清新,反心灵鸡汤,反一般二逼文艺,反基础,反本质。

  投稿邮箱:wumiaotrends@163.com

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