對于大多數(shù)人而言，意識和無意識狀態(tài)很容易區(qū)分，但對一些腦損傷患者來說，兩者之間就很難區(qū)分了。現(xiàn)在，神經(jīng)學家設計出了一種腦活動單一度量標準，將有助于區(qū)分不同的意識狀態(tài)，并指導腦損傷患者的醫(yī)學治療?！斑@是一個非常有意義的研究?！泵绹鸫髮W醫(yī)學院斯伯丁康復醫(yī)院神經(jīng)心理康復科主任Joseph Giacino說。

意識是難以捉摸的，但人們知道它就是那個當自己進入深度睡眠時便會消失，而醒來時又會重新出現(xiàn)的東西。醫(yī)生們常常會通過人們是否有能力對外部指令——如“睜開你的眼睛”或“捏我的手”——進行處理并作出回應，來決定一個人是否有意識，但這些方法都是膚淺的。

過去10年中的研究已經(jīng)證明，一個完全與外部環(huán)境隔絕聯(lián)系的大腦仍然可以有某種程度的意識，這種情況也會發(fā)生在從昏迷中恢復但是卻無法移動或者理解命令的腦部受傷的病人身上。

一種理論認為，在有意識的大腦中，每個不同的神經(jīng)元群都在起著其自身特定的計算作用，但它們?nèi)匀荒軌蚺c其他神經(jīng)元群進行溝通。換言之，它們會互動并計算。當大腦失去這種復雜性的時候，神經(jīng)元或者會變得更為均一，或者它們的溝通能力受到損害。神經(jīng)科學家一直在嘗試研發(fā)根據(jù)這種大腦復雜性來檢測意識的方法。

意大利米蘭大學神經(jīng)生理學家Marcello Massimini及其同事發(fā)現(xiàn)，電磁刺激有意識的人類大腦，能激發(fā)一連串活動以及在大腦的不同區(qū)域生成獨一無二的響應。但是，在無意識者中，這些活動既不能傳播，而且不同腦區(qū)域的響應也沒有變化。

在最新的研究中，Massimini研究小組提出一種新方法來檢測大腦復雜性，即有多少信息流動正在大腦中發(fā)生。該方法被稱作擾動復雜性指數(shù)。在整個過程中，研究人員使用一個強力的磁刺激對整個大腦進行一次輕微的“震動”，并且記錄神經(jīng)元的反應。

2005至2009年間，他們將該技術(shù)應用于來自意大利、比利時和美國的52名參與者身上。

研究人員在腦損傷病人，用不同藥物進行麻醉的參與者，清醒、深度睡眠或做夢的參與者，以及其他不同參與者中測試了這種技術(shù)。結(jié)果顯示，健康的參與者在清醒時，度量值較高，但在麻醉誘導無意識狀態(tài)和睡眠的某些階段中，數(shù)值下降了一半。

在那些臨床診斷為植物人的參與者中，度量標準同樣較低。在兩名被診斷患有閉鎖綜合征的參與者中，他（她）們完全清醒，但是僅能作出最低限度的應答，度量值也較高。而那些被診斷為中間意識狀態(tài)的腦損傷參與者的測量結(jié)果落在兩個極端之間。

Massimini解釋道，這些差別能夠幫助內(nèi)科醫(yī)生判斷何時進行不同的治療，以及療效如何?！斑@個數(shù)字告訴你大腦如何活動?！彼f。另外，值得注意的是，該技術(shù)無需患者從事任何有關(guān)感覺、運動或認知的任務。

加拿大西安大略大學神經(jīng)學家Adrian Owen一直倡導使用功能性腦成像來診斷腦損傷患者的意識水平，但是他的技術(shù)需要使用核磁共振成像等。他表示，Massimini的方法更容易應用，并且不需要患者做任何事情。“這看上去令人非常興奮。”