俞之凡

法國(guó)哲學(xué)家笛卡爾認(rèn)為，意識(shí)是獨(dú)立于物質(zhì)世界之外的。如今，一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)證明，無(wú)論意識(shí)是物質(zhì)的還是非物質(zhì)的，意識(shí)都是可以測(cè)量的。意大利米蘭大學(xué)的馬塞洛·馬西米尼和他的同事首次提出了意識(shí)指數(shù)的概念，這一概念的提出不僅可以幫助創(chuàng)傷外科醫(yī)生量化評(píng)估患者的意識(shí)水平，還為我們帶來(lái)了未來(lái)開(kāi)發(fā)出將植物人從昏迷狀態(tài)中喚醒的希望。

墨爾本莫納什大學(xué)的研究人員在發(fā)表于《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》上的論文中指出：“這是一項(xiàng)很了不起的研究，人類(lèi)第一次能夠?qū)⒃S多由不同原因造成的意識(shí)和無(wú)意識(shí)狀態(tài)可靠地區(qū)分開(kāi)來(lái)。”

對(duì)于馬塞洛·馬西米尼來(lái)說(shuō)，意識(shí)不是一個(gè)哲學(xué)問(wèn)題，而是一個(gè)醫(yī)學(xué)問(wèn)題。作為一名醫(yī)生和神經(jīng)生理學(xué)家，他非常清楚無(wú)法確定患者是真的腦死亡還是僅僅是無(wú)法反應(yīng)時(shí)的苦惱。在最近的一個(gè)病例中，一位昏迷中的患者在聽(tīng)到讓他打網(wǎng)球時(shí)，大腦掃描顯示有反應(yīng)，這種提示方式顯然很有效，可用以確定昏迷患者或植物人是否存在意識(shí)，但這樣的測(cè)試只有在患者能夠聽(tīng)到并理解單詞意義的情況下才有效，而事實(shí)上并非所有腦損傷患者都能聽(tīng)到并理解別人所說(shuō)的。

作為一種可能的替代方法，研究人員試圖通過(guò)腦電圖（EEGs）信號(hào)和功能性磁共振成像技術(shù)（fMRIs）來(lái)作為識(shí)別意識(shí)是否存在的直接信號(hào)，通過(guò)腦電信號(hào)來(lái)測(cè)量大腦活動(dòng)。但問(wèn)題是，一個(gè)剛剛癲癇發(fā)作昏倒的人的大腦與一個(gè)完全清醒的大腦其實(shí)有著相似的同步信號(hào)。

基于威斯康星大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家朱利奧·托諾尼提出的綜合信息理論，他們嘗試從理論上描述意識(shí)。美國(guó)西雅圖艾倫腦科學(xué)研究所的神經(jīng)學(xué)家克里斯托夫，科赫認(rèn)為，這是唯一真正有前途的意識(shí)基礎(chǔ)理論。

該理論認(rèn)為，一個(gè)有意識(shí)的大腦既有豐富性的一面，又有統(tǒng)一性的一面。相較之下，無(wú)意識(shí)的大腦更可能體現(xiàn)其統(tǒng)一性，但卻沒(méi)有有意識(shí)的大腦那般豐富的信息。有意識(shí)大腦和無(wú)意識(shí)大腦的區(qū)別，就類(lèi)似天然林和松樹(shù)種植園的區(qū)別一樣，天然林充滿(mǎn)了生物多樣性的勃勃生機(jī)，而松林種植園則只有單一樹(shù)種。

這種信息量的貧富對(duì)比讓意大利的研究團(tuán)隊(duì)受到了啟發(fā)。計(jì)算機(jī)算法通常將信息壓縮成足夠小的文件，例如，通過(guò)“壓縮包”發(fā)送電子郵件，單一重復(fù)的內(nèi)容很容易“壓縮”，但信息量豐富的內(nèi)容壓縮起來(lái)卻要困難得多。于是，研究小組據(jù)此提出了一個(gè)嘗試測(cè)量意識(shí)的創(chuàng)新概念：大腦活動(dòng)有多大空間的“壓縮性”。

他們的基本想法是：用磁脈沖（即經(jīng)顱磁刺激）刺激受試者的大腦，然后用放置在頭皮上的60個(gè)電極記錄大腦放電信號(hào)。信號(hào)被轉(zhuǎn)換成由，0和l組成的數(shù)字信號(hào)，這個(gè)數(shù)字信號(hào)被壓縮并給出一個(gè)叫作“擾動(dòng)復(fù)雜度指數(shù)（PCI）”的值。這種預(yù)測(cè)方法的原理是，有意識(shí)的大腦會(huì)產(chǎn)生豐富多樣的大腦放電信號(hào)，得出較高的PCI值，而無(wú)意識(shí)的大腦要么只會(huì)產(chǎn)生很少的放電信號(hào)，要么產(chǎn)生較多但單一的放電信號(hào)，這兩者都很容易被壓縮，其PCI值也就較低。

功能性磁共振成像技術(shù)（fMRls）

研究小組首先分別對(duì)清醒與睡眠狀態(tài)的大腦進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，深度睡眠中受試者的PCI值較低，快速眼動(dòng)睡眠或完全清醒狀態(tài)下的受試者PCI值較高。然后，研究小組又分別對(duì)正在接受麻醉的患者、處于植物人狀態(tài)的患者和身體癱瘓不能動(dòng)但大腦清醒的“閉鎖綜合征”患者進(jìn)行測(cè)試，這些患者的PCI值也都驗(yàn)證了團(tuán)隊(duì)的預(yù)期。麻醉狀態(tài)或植物人狀態(tài)下的患者PCI值較低，而“閉鎖綜合征”患者的PCI值與清醒者一樣高。

如果這些結(jié)果能在更大規(guī)模的研究中得以證實(shí)，PCI值將成為臨床上測(cè)量意識(shí)的一種強(qiáng)大工具。但馬塞洛·馬西米尼承認(rèn)，他與哲學(xué)家的爭(zhēng)論不會(huì)很快中止。他們并非要把意識(shí)壓縮為數(shù)字信號(hào)，其實(shí)他們都知道，意識(shí)是不可壓縮的。