醫學

植物人還有意識嗎?

透過腦造影工具,科學家終於找到偵測植物人是否有意識以及與其溝通的方法,對這個如迷霧般的腦科學議題,如今我們的了解又更進一步。

撰文/歐文(Adrian M. Owen)
翻譯/謝伯讓

醫學

植物人還有意識嗎?

透過腦造影工具,科學家終於找到偵測植物人是否有意識以及與其溝通的方法,對這個如迷霧般的腦科學議題,如今我們的了解又更進一步。

撰文/歐文(Adrian M. Owen)
翻譯/謝伯讓

重點提要
■創傷照護的進步,使越來越多的人在腦傷後得以存活,但卻活在植物人或最小意識狀態中。研究人員正使用腦造影技術,來判斷哪些病人可能仍有某些程度的意識,或是否可能恢復意識。
■功能性磁共振造影(fMRI)已經發現某些被診斷為「植物人」的病人擁有意識。某些病人可以透過想像某個特定活動來回答「是」,以及想像另一個特定活動來回答「否」。
■臨床究人員也使用腦電圖技術(EEG)建立更簡單的臨床方法來探測意識。更長遠的未來,腦機介面的研究還可以讓擁有隱藏意識的病人得以與外界溝通。

我從事無行為反應病人的意識狀態研究,可以追溯到1997年第一次見到凱特的那一刻。她是來自英國劍橋的年輕教師,在一次類似感冒的症狀後陷入昏迷。在幾個星期內,她的醫生就宣佈她是植物人,更精確地說,她仍有睡眠週期,不過卻沒有知覺意識。她的眼睛會閉闔,而且她也似乎會短暫快速地張望醫院病房的四周,但是,她卻沒有顯示出一點心理思考的跡象,對於家人和醫師的刺激及鼓勵,她也沒有任何反應。

當時我正在英國劍橋大學測試新的腦造影方法,我的同事、急性腦傷研究專家曼能(David Menon)建議我們用正子斷層掃描(PET)來看看能否偵測到她腦中任何認知活動的跡象。雖然機會渺茫,但是我們認為有些新的腦造影技術或許有可能成功。當凱特在腦造影機器裡接受掃描時,我們在她眼前的電腦螢幕上閃過許多她朋友及家人的照片,並在她腦中尋找活動跡象,結果非常驚人。她的大腦不只對臉孔有反應,其活動型態還跟一般健康的人在看到親人臉孔的反應十分相似。

這代表什麼意思呢?凱特難道有意識,只是外表看不出來?還是說,這只是某種反射反應?在我們知道如何回答這個問題之前,我們可能得先花上10年去研究並改善方法才行。

找出答案的需求越來越迫切。由於近年來在創傷照護、急救處理以及重症醫學上的進步,像凱特這樣嚴重腦傷後存活的病人越來越多,他們活著,卻沒有任何醫學證據顯示他們有意識,這種病人幾乎在每個擁有良好護理設備的城鎮醫院中都可以找到。決定該給他們多少照護和治療、多少生命輔助設備、如何權衡家人的希望與病人的預先醫療指示(如果有的話),這些都是令人苦惱且常涉及官司的棘手道德問題。有些病人會恢復至某種程度,但是,哪些人會恢復、又恢復到何種程度,則很難預測。有些病人會進入最小意識狀態,表現出一些不一致但卻可重複出現的意識特徵(見右頁〈迷失在灰色地帶〉)。有些病人則會維持植物人的狀態,直到死亡,而這段時間有時會長達數十年。如果可以區分植物人不同的狀態,將可以為病人做出最佳醫療決定。

如果聽見,請想像......

在掃描過凱特大腦後的幾年中,我們在英國劍橋的研究團隊嘗試許多不同的方法,想要偵測出植物人腦中的潛在意識(我們稱之為「隱藏意識」)。我們播放語句(由語言構成的長串句子)以及類似語言但不包含真實語言的噪音,然後比較兩者在病人大腦所引發的反應。在許多案例中,我們在原本被認為是植物人的腦中發現與正常人無異的反應:在播放語句時語言知覺區會活化,但在播放類語言的噪音時則不會。不過一如以往,我們無法確定這種看似正常的大腦反應是否反映出先前無法偵測到的意識,或者只是較基本、自動式的神經訊號,而與較高階的意識處理過程無關。

我和曼能、戴維斯(Matt Davis)以及劍橋的其他同事進行了一項重要的後續實驗。我們決定麻醉一些健康的受試者(一群麻醉醫師),然後播放先前可以在植物人腦中激起不同反應的語言和非語言聲音刺激。令人驚訝的是,當這些受試者施打了短效的麻醉藥物丙泊酚之後,語言感知區域的活化程度與他們清醒時的活化程度不相上下。這項重要的證據顯示,植物人身上發現的「正常」大腦反應並不能做為意識的可信指標。大腦似乎會自動化處理語言訊息,即使我們沒有意識到自己正在這麼做。