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【DeepTech深科技】脑机接口成功帮助植物人“说话”，科学家：他们的命运该自己决定


脑损伤 ， 无论在什么年纪、何时何地都可能发生 。 事故、疾病等突发情况可能造成严重的脑损伤 ， 作为人类生命的指挥官 ， 大脑一旦停止工作或者出现异常 ， 整个人就将宕机 。 或瘫痪 ， 或昏迷 ， 或认知障碍 ， 丧失行动能力甚至自我意识 。
以严重脑损伤为例 ， 部分患者会因为脑部创伤或脑部缺氧而昏迷一段时间 ， 甚至永远不会醒来 ， 进入所谓的“植物人状态” 。 对于家庭而言 ， 漫长的陪伴和护理需要付出难以想象的财力与精力 。 更重要的是 ， 对于患者的个人意志来说 ， 如此“活着” ， 可能并非是他们自己的意愿 。
【DeepTech深科技】脑机接口成功帮助植物人“说话”，科学家：他们的命运该自己决定
本文插图
（来源：BILL SANDERSON/SCIENCE SOURCE）
突如其来的状况 ， 往往让昏迷者来不及任何反应 ， 甚至是决定生与死的权利都没有 ， 一切都听凭家人与医生的决定 。 而家人与医生身上 ， 也承担着决定生死的沉重心理负担 。
“如果可以问问当事人的意见 ， 那么事情将会变得无比简单” 。 是的 ， 你没有看错 ， 来自加拿大西安大略大学（University of Western Ontario）的 Adrian Owen 教授给出的建议正是：与 “植物人” 对话 。
此次试验 Adrian Owen 共招募了 21 名并未有过脑损伤病史的健康人 ， 通过基于 TR-fNIRS 的脑机接口获得受试者对于回答 “是” 或“否”的生物信号 ， 准确率约 75% 。 相比于之前的侵入性研究 ， TR-fNIRS 更为安全 ， 未来很可能会成为严重脑损伤患者与外界沟通的重要媒介 。 研究的具体内容发表在 2 月 18 日的 Frontiers in Neuroscience 杂志上 。
【【DeepTech深科技】脑机接口成功帮助植物人“说话”，科学家：他们的命运该自己决定】禁锢的灵魂
很多影视作品 ， 甚至更残酷的现实里都有关于植物人的故事 。 但你真的了解植物人的世界么？肉体被禁锢的他们存在意识么？他们可以感知外界并作出意念回应么？
持续性植物状态（Persistent vegetative state ， PVS） ， 俗称植物人 ， 是指大脑已经完全或大半失去功能 ， 亦即已经失去意识 ， 但尚存活的人 。 虽然仍有心跳 ， 且会有肢体反射动作 ， 但他们的生命延续通常必须依赖他人 。
【DeepTech深科技】脑机接口成功帮助植物人“说话”，科学家：他们的命运该自己决定
本文插图
图丨 “读脑人” Adrian Owen（来源：JOHN HRYNIUK）
那他们是不是有意识呢？
早在 2006 年 ， Owen 教授就已经在试图回答这个问题 。 通过对几名植物人状态的患者进行测试 ， Owen 发现当他们处于 “想象打网球” 的状态时 ， 通过功能性磁共振成像（fMRI）机器 ， 发现与正常人一样 ， 脑中辅助运动区的运动皮层属于活跃状态 ， 这一文章发表于当年的Science杂志上 。
但或许这只是 “偶然” 呢？基于这一研究 ， Owen 进行了更深入的研究 。 通过相似的技术 ， Owen 又对几位刚刚经历严重脑损伤的患者进行了试验 。 这一次他们问了更多只需回答 “是” 或“否”的问题 ， 结果发现 ， 约有 20% 处于植物状态的患者意识上可以做出回应 。
有的情况下 ， 医生会对患者的预后进行预测 ， 如即使存活可能也会瘫痪或无法说话 。 通常 ， 在昏迷的前 10 天 ， “生”或 “死” 的决定会被做出 。 而事实上 ， 在这种情况下 ， 只有约四分之一的患者会因为可能的不良预后而被终止治疗 。
“是”或“否”
那么 ， 哪些生物信号或指标可以被解读为 “是” 或者 “否” 呢？
近年来 ， 脑机接口成为提升肢体残疾病人生活品质的重要工具 。 脑机接口是指在人或者动物脑部与外部设备间创建的直接连接通路 ， 分为单项脑机接口和双向脑机接口 ， 用来完成脑与设备之间的信息交换 ， 从入侵方式来看 ， 又可分为侵入式脑机接口、部分侵入式脑机接口以及非侵入式脑机接口 。


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