读懂植物人：无声胜有声

 
 
读懂植物人：无声胜有声  
我国科学家在植物人语言本领和意识程度研究规模获重要打破  

 

 

 

研究者团结多层级语言序列范式和头皮高密度脑电记录，辅佐临床大夫对意识障碍患者的意识程度举办诊断并举办预后判定。 中国科学院脑科学与智能技能卓越创新中心供图

 

 

长眠不醒的“植物人”是否能听懂身边亲人的呼喊？如何科学客观判定“植物人”是否还存在意识？我国科学家的一项最新成就找到了谜底。

 

中国科学院脑科学与智能技能卓越创新中心王立平研究团队与复旦大学隶属西岳医院神经外科毛颖、吴雪海团队相助，团结呆板进修要领对意识障碍患者开展了语言加工相关神经表征的摸索性研究，乐成实现了对患者意识状态的诊断和病愈预测，为意识障碍患者的临床诊疗提供了新思路。相关成就5月25日在线颁发于《自然—神经科学》。

 

据不完全统计，每年我国有近10万患者因颅脑外伤、脑卒中、缺血缺氧性脑病等疾病陷入昏倒，继而进入恒久的意识障碍状态，即传统意义上的“植物人”状态。意识障碍患者中，以无回响觉醒综合征和最小意识状态两类最为常见。个中，最小意识状态患者的残存意识程度更高，病愈大概性也更高。

 

然而，当前临床上对患者的状态判断主要依赖于有履历大夫的调查和量表评分，具有必然的主观性，误诊率高达40%。连年来，也有研究者操作脑电或磁共振成像记录患者的脑勾当，猜测意识障碍水平，但在合用性、易用性、精确性等方面依然有必然的提高空间。

 

王立平研究员先容，此项成就基于相助者浙江大学丁鼐研究员此前的一项发明：当康健人凝听按必然频率泛起的汉语语音序列时，大脑会以对应节律的神经振荡并行表征序列中差异层级的语言布局（字、词、短语或句子）。如，当听到以4字/秒的速度持续播放的如“小马过河”的4字句子，大脑会追踪个中的字（“小”“马”“过”“河”；呈现频率为4Hz）、词（“小马”“过河”；呈现频率为2Hz）和句（“小马过河”；呈现频率为1Hz）布局，并表此刻脑磁或脑电等神经信号中。而对 “高学山跑”这样生造词语音序列，则只能调查到大脑中与字布局呈现频率对应的神经信号。

 

王立平说：“研究团队在此基本长举办假设，意识障碍患者的残存意识程度与语言序列中层级布局的加工深度大概存在关联，尤其会在高层级语言布局的神经表征上获得浮现。”

 

研究人员通过设计3种包括差异层级的语言序列（仅包括“字”层级的单字序列，包括“字及词”布局的词组序列，包括“字、词、句”层级的句子序列），记录了无回响觉醒综合征和最小意识状态患者在接管到语音刺激时的脑电勾当，并与康健人举办了比拟。

 

功效显示，患者组和康健被试组均表示出了对“字”层级布局的显著神经响应，但仅康健被试组的脑电勾当对“词”和“句子”布局浮现出显著的“追踪”。

 

“大脑‘追踪’字之外的词、句布局，说明人在‘动头脑’，大概需要更高的意识程度”，本研究的配合第一作者桂鹏博士表明说。“在临床研究中，我们发明15名会‘动头脑’的“植物人”中，有6人在脑电记录100天后真的病愈了。”

 

“从神经机制上来说，意识并不是一个静止的脑成果，而是一个动态变革、自我保持和全脑协同事情的及时演化进程。” 王立平说。