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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。
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。 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。
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。
通过一种基于时间分辨功能性近红外光谱（TR-fNIRS）的脑机接口，Owen 可以非侵入式地获取血液动力学反应、血氧含量等信号，进而完成了与受试者的无声“对话”。 为回答这一问题，Owen 招募了 21 名健康的志愿者进行测试。通过要求受试者对 “你有兄弟么？”“你有姐妹么？”“你现在感觉冷么？” 一类问题回答 “是” 与“否”，捕捉其中的规律。 研究发现，“是”的回答时氧合血红蛋白出现峰值，而脱氧血红蛋白轻微降低。同时，“是”的回答伴随着预期中的血流动力学变化，而 “否” 则并未出现。 “生”或“死” 一瞬间的意外，却可能改变人的一生。 严重脑损伤的病人往往来不及处理生活中的琐碎杂事，甚至对于之后自己会面对的治疗方案，甚至生死，都无法参与决定。无力、绝望、孤独，相比于被禁锢的肉体，这种无人知晓的意识清醒，更让人难以忍受。
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