科技日報北京12月3日電（記者陸成寬）“植物人”能否被喚醒？關(guān)鍵密碼藏在大腦深部的腦電波里。記者3日從中國科學(xué)院自動化研究所獲悉，通過分析不同年齡、病因及嚴(yán)重程度的意識障礙患者的腦活動模式，由該所與北京天壇醫(yī)院、杭州師范大學(xué)等組成的聯(lián)合研究團隊，成功揭示意識恢復(fù)的共性神經(jīng)機制，為破解這一全球性的醫(yī)學(xué)與科學(xué)難題提供了關(guān)鍵線索。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然-通訊》雜志。

意識障礙是指患者因嚴(yán)重腦損傷而陷入長期昏迷或意識嚴(yán)重受損的狀態(tài)，嚴(yán)重的患者被稱為“植物人”。在我國，這類患者數(shù)量龐大，約有100萬人，且每年新增5萬至10萬人。意識障礙的評估與治療一直是醫(yī)學(xué)上的巨大挑戰(zhàn)。

在這項研究中，科研人員另辟蹊徑，通過分析接受深部腦刺激治療患者的腦內(nèi)微電極記錄，并借助人工智能深度挖掘大腦“意識開關(guān)”——丘腦的神經(jīng)活動模式。他們從紛繁的電信號中，成功篩選出少數(shù)幾個核心特征，構(gòu)建出一個能跨越不同病因、年齡和病情嚴(yán)重程度的神經(jīng)度量“標(biāo)尺”。

“這把‘標(biāo)尺’能夠有效預(yù)測患者一年后的意識恢復(fù)情況，這意味著看似千差萬別的恢復(fù)過程，可能受到一個共同的神經(jīng)機制的影響?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡?、中國科學(xué)院自動化研究所研究員余山說。

更令人振奮的是，依據(jù)這把“標(biāo)尺”，科研人員還發(fā)現(xiàn)了三類不同的恢復(fù)軌跡。其中，最重要的是發(fā)現(xiàn)了一類“隱匿恢復(fù)者”，他們臨床表現(xiàn)為嚴(yán)重的植物狀態(tài)，常規(guī)評估認(rèn)為希望渺茫，但其丘腦4—8赫茲的神經(jīng)振蕩卻顯示出高度的穩(wěn)定性。超過一半的這類患者成功恢復(fù)了意識?！斑@意味著，未來我們有望更早、更精準(zhǔn)地識別出那些被傳統(tǒng)方法遺漏、實則擁有康復(fù)潛力的患者，為他們爭取寶貴的治療機會?！闭撐墓餐ㄓ嵶髡摺⑹锥坚t(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院主任醫(yī)師何江弘表示。

有意思的是，研究通過計算模型進一步揭示，意識恢復(fù)可能存在著“殊途同歸”的兩條路徑：一條先增強神經(jīng)活動的強度，再提升其穩(wěn)定性；另一條則相反，先提升神經(jīng)活動的穩(wěn)定性，再增強其活動強度。“這兩條路徑恰好分別對應(yīng)了臨床上的兩類有恢復(fù)潛力的患者類型，其中一類是上述‘隱匿恢復(fù)者’?！庇嗌秸f，這不僅為理解患者不同的康復(fù)歷程提供了新視角，也提示人類在從麻醉、睡眠到清醒的不同意識狀態(tài)切換中，可能共享著某些基礎(chǔ)的神經(jīng)規(guī)律。

何江弘表示，目前研究團隊正積極研發(fā)基于高密度腦電圖的無創(chuàng)檢測技術(shù)與人工智能預(yù)后系統(tǒng)，旨在讓這一科學(xué)突破能早日惠及廣大患者，為患者家庭帶來新的希望。