董月青,专注昏迷,长期昏迷,脑外伤,心跳呼吸骤停,植物人等昏迷促醒
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  • 脑-机接口技术叫植物人终于能“说话"
  • 脑外伤 董月青主任的昏迷促醒中心 咨询电话:13512821073 心跳呼吸骤停

    -机接口技术叫植物人终于能说话"
    武警昏迷促醒-康复中心 董月青主任
     
    植物人也就是我们常说的植物状态(vegetative state, VS)这些患者除保留一些本能性的神经反射和进行物质、能量代谢的能力外,认知能力完全丧失,无任何主动活动。脑外伤、脑出血、脑梗塞和缺血缺氧性脑病等都可以导致植物状态。即使医疗工作者对这一人群的治疗都充满失望,但是近15年来随着功能神经影像和神经电生理的发展,我们对植物状态认识更为深刻。
    首先我们把这一人群统称为“植物人”对不对? 1995年,美国康复协会提出“最小反应状态(MRS)”来描述部分患者间断出现而明确的意识行为。2002年通过一段时间在康复、神经和神经外科组织专家对相关文献的复习和讨论,一致通过了对最小意识状态(minimally consciousness state, MCS)的诊断标准。植物状态的误诊率高达15-34%。错误的诊断使得我们可能失去了评估和治疗患者的最佳时间窗。
    由于植物人通常不会对外界刺激做出任何反应,所以医生和患者亲属永远都无法知道植物人是否仍有意识和思想。不过加拿大西安大略大学教授艾德里安·欧文博士通过功能核磁共振技术不仅发现许多植物人仍然存在意识,并且在功能磁共振成像的帮助下,让许多植物人能通过脑波活动和外界进行思想交流! 这就是我们常说的人机接口技术(brain-computer interface, BCI),英国广播公司“全景”栏目一部最新纪录片披露,加拿大安大略省一名叫做斯科特·鲁特利的39岁植物人不但通过这种先进科技和医生进行了交流,并且还告诉医生,他目前“并不感到痛苦”。
    什么是脑-机接口技术呢?
    脑-机接口就是大脑与计算机直接相连,通过对相应感觉刺激的反应而激活神经电生理或脑电的活动来选择交流程序或神经假体中的项目、文字或字母。10年来我们对瘫痪和闭锁综合征的患者研究发现,在患者失去外周运动功能时,BCI可以被用来与外周环境进行交流。大家都知道英国著名的天文物理学家霍金吗?就是写过《时间简史》,事迹被拍成《万物理论》的那位,此君得了肌萎缩侧索硬化症,那是一种运动神经元病,主要表现为运动功能逐渐丧失,直到完全丧失运动的功能,但是患者的大脑是什么都明白的,但是语言、运动功能丧失,怎么表达自己的想法呢?

    我们针对意识障碍患者的大部分研究,应用被动模式来推断大脑的处理过程。患者应用听觉或触觉刺激,大脑的活性通过脑电图、PET和功能核磁共振记录。通过与刺激正常志愿者激活大脑的处理过程进行比较,我们可以推断患者还有多少大脑处理过程得以保存。在脑损伤后,令人印象深刻的是患者保存了不同程度的语义分辨能力。我们一直质疑是否有意识的和有意的大脑处理过程是否可能存在,是否这种意识过程因运动功能的受损、失语、失用而不能外在表达,也可能是这种刺激模式并不能被大脑所认知。就像为严重残疾的患者提供了运动功能一样,脑机接口(BCI)技术同样为意识障碍患者提供了一个与外界相互交流的工具。

    脑机接口技术让植物人能和医生进行交流
    欧文教授和他的研究小组首先假设“植物人”仍有意识,能听见他们的讲话,于是他们在实验中问了接受实验的植物入好几个问题,并要求他们出来的“接吻抗菌屏”了,它是一根手持小杆上安装着一个圆形隔离屏,用来帮那些想和刚约会的女孩接吻的男性隔离可能的细菌。当你在夜晚和新认识的女友外出约会、并想和她亲吻在大脑中用“是”或“否”进行回答。科学家对植物人称,如果他们的答案是“否”.那就在脑海中想象自己正站在网球场上和教练打网球的场景:如果他们的答案为“是”,那就在脑海中想象自己在家中各个房间里走来走去的场景。因为科学家发现,如果大脑在想象打网球的场景,那么大脑前部一处名叫“运动前区皮质”的区域就会活跃起来:如果大脑想象自己在屋中走来走去。那么大脑中部一块名叫“海马旁回”的区域就会活跃起来。而这些大脑活动情况都可以通过“功能性磁共振成像仪”清晰地探测出来。

    科学家对一些接受实验的“植物人”询问了一些简单的家庭关系问题,包括父亲姓名和是否拥有姐妹等,结果一些植物人通过分别想象打网球场景和在房间中来回走动场景进行回答.很多植物人都回答出了正确的答案!

    欧文教授和他的研究小组共对至少数十名植物人进行了相似的大脑活动测试,但并不是所有植物人的大脑都会发生“反应”,因为这一测试需要患者极端集中注意力。但欧文教授称,至少五分之一的植物人都在实验中通过这一方法回答了问题。这一研究成果被许多医学专家称做是一项“改变一切”的医学突破,它意味着“植物人”的命运从此有望彻底得到改变。英国伦敦大学学院神经心理学名誉教授克里斯·弗里斯说:“一个拥有意识的人被困在失去任何控制的身体囚笼中.很难想象还有比这更糟糕的体验了。然而在未来,我们将可以通过这种方法判断哪些类似的‘植物人’仍然还拥有意识,并且我们还可以通过这种方法和他们进行交流。”