2011年5月15日 星期日

閉鎖症候群(Locked-in syndrome, LIS)、最低程度意識狀態(minimally conscious state, MCS)、植物人狀態(persistent vegetative state, PVS)——(二)

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  因為google blogger吃掉了原先發佈的這篇網誌,沒有備份,只好重新來過。

  重來一遍時,想到可以知道別人在想什麼的讀心術,透過腦波就可以操縱的家具、汽車、飛機、甚至是機器人,可以讓LIS、MCS病人與外界溝通的工具,基本所需知道的大腦知識,應該是相同的吧?

  從LIS、MCS病人所搜集到的腦部資料,跟正常人做比較,是不是可以篩除不必要的雜訊?

  LIS、MCS病人復原過程中的大腦變化,是否能對失智症的治療或減緩提供一個可能的解答?

  威力彩頭獎的中獎機率理論值約為『2209萬分之一』。

  大樂透頭獎的中獎機率理論值約為『1400萬分之一』

  台灣人口約2316萬人。

  根據衛生署的2009年的統計,平均每天有20人死於意外事故。(http://www.doh.gov.tw/CHT2006/DisplayStatisticFile.aspx?d=76005&s=1),也就是台灣人每天死於意外事故的機率約『116萬分之一』。

  根據內政部的統計,民國81年台灣有352名植物人,到去年(民國99年)已經增加為4千479名植物人,在台灣每5171人就有1個是植物人。(資料出處:http://sowf.moi.gov.tw/stat/month/m3-05.xls)

  2005年7月,一位23歲的英國女郎在一場嚴重的車禍中受了重傷,之後5個月的時間,她對傳統的臨床意識測驗完全沒有反應,所以醫生就宣布她為植物人。一直到車禍後半年,劍橋大學的研究者選了她去作當時最先進的功能性核磁共振大腦活化專案的受試者,她大腦內部的反應才為人所知。……

  這位英國女郎被放進功能性核磁共振儀(fMRI scanner)中掃瞄,當她聽到句子和無意義的聲音時,大腦的反應並不相同,顯示她可以區別這兩者的不同。活化的地方顯示她知道這是一個有意義的句子。

  這個研究的負責人歐文(Adrian M. Owen)和英國及比利時團隊的研究員,在報告中非常小心的指出,這些大腦的活化型態並非一定就是有意識的證據,因為一些內隱學習(implicit learning)和促發(priming)的研究,以及在麻醉時和睡眠中,人的覺識的研究都顯示出一些人類認知的層面,包括語言知覺(speech perception)和語意的處理(semantic processing)等,都可以在沒有意識的情況下進行。……

  但是這個研究最驚人的地方是,他們要求這位女郎對一些心智活動做反應,例如叫她想像自己在打網球,想像自己在家中行走,從一個房間到另一個房間。結果她的大腦立刻做出反應,而且維持了這個心智活動整整30秒。在電腦螢幕上,她大腦運動和心像中心所顯示出來的血流量和活化的位置,跟正常人一模一樣。

  這個結果使得研究者下結論說,她對自己和周遭有意識是「毫無爭議」的(beyond any doubt)。他們掃描了12個正常人的腦,要他們做同樣的事,結果歐文教授說,你無法區辨哪一個是病人的大腦圖像。又經過6個月,也就是車禍一年之後,她進步到可以追隨著鏡子把目光轉到另一邊,所以她現在屬於新的類別,叫做「最低程度的意識」(minimally conscious)類。

  歐文教授和他的同事受到了神經科學家們最嚴厲的指責和批評,因為這些人不能接受新的、不同的看法,他們認為歐文過度解釋了大腦圖像,功能性核磁共振的影像不能拿來當做目的性心智活動的證據。他們認為病人聽到「網球」和「房子」這些字本來就能活化心智反應,因為在沒有意識的麻醉情況下,語言也會有大腦的反應。

  但是這些反對意見是不對的,歐文和他的同事在2007年的《科學Science》期刊上反駁說,通常在沒有意識的狀態下,自動的語言反應是很短暫的,只有幾秒鐘而已,而且活化的部位是大腦處理字的地方。但是在這位英國女郎身上,他們看到的是30秒長的反應,絕對不是短暫的一閃而逝;事實上,這個想像力作業的反應一直持續到病人聽到另外一個指令,叫她可以休息一下才消失。這是無法用大腦自動處理歷程來解釋的。此外,她的大腦反應並非在字處理中心觀察到,而是在心像處理中心。……

  心理學家格林伯(Daniel Greenberg)則提出下列建議來驗證病人是否真的有意識的配合實驗者的指令:假如實驗者的指令是「小玲在打網球」,而不是她自己在打,大腦活化的情況是否會不一樣?歐文馬上找了一個健康的受試者還做格林伯建議的實驗,結果大腦活化的地方完全不同,病人和健康的對照組在上次做心像作業時活化的地方都沒有亮起來。這個實驗結果支持了他們原始的結論,病人是有意識的執行實驗者給她的指令,雖然診斷書說她不能,但其實她是可以的。

  這項發現的意義非凡,有多少現在被歸類為植物人的病人在功能性核磁共振的掃描下可能會有相同的心智活動?在美國,目前估計約有2萬5千到3萬5千名植物人。

  著名的意識損傷專家施夫(Nicholas Schiff)說,當研究顯示這名病人有意識時,他不確定這現象是100個病人中有一名,或1000個病人中有一名,或根本就沒有其他病人有這個現象。大部分的神經科學家也持同樣的看法,他們認為絕大多數的植物人沒有英國那位病人所顯現的心智功能。……比利時的利吉大學(University of Liege)迴旋磁力加速器研究中心(Cyclotron Research Center)昏迷科學組(Coma Science Group)的主任勞瑞斯(Steven Laureys)就報告說,在掃描了六十多個利吉大學所研究的植物人之後,他的研究團對並沒有看到相似的意識覺識功能。

  勞瑞斯是歐文所領導的英國女郎大腦掃描研究的共同作者之一,他說即使是專門研究意識喪失的專家,植物人的狀態也是個非常令人不安的情況,它顯示意識的兩個主要部件可以完全分離:睡眠和清醒的部分可以無傷,但思想和感覺的意識卻可以失去。

  像英國女郎那種因車禍所造成的腦傷,恢復的機率比較高,因為他們的傷勢雖然嚴重,卻是區塊性的而非全面性的。大約有一半失去意識的病人——多半是車禍的受害者——在一年之內重獲意識,而只有15%因缺氧導致腦傷的病人在頭3個月內恢復任何程度的意識(極少數在3個月後還能恢復)。1994年,有一個研究做了700名植物人,沒有一個因缺氧而腦傷的病人在2年後,恢復任何一點意識。

  關鍵在是不是缺氧所導致,第一個想到的是溺水。

  「對單一個案的結果下結論要非常小心,這個研究給我的感覺是病人的自我覺識比臨床診斷可能多了很多。」達特茅斯醫學院(Dartmouth Medical School)神經科的教授貝納特(James Bernat)說:「即使我們假設有些病人並沒有意識,我們還是應該對他們說話,告訴他們我們正要替他們做什麼醫護治療,儘量使他們舒服,因為他們在沒有反應的外表下,可能知悉周遭的每一件事。」

  英國劍橋郡的凱特‧班布里奇(Kate Bainbridge)完全同意。她非常感謝歐文教授的腦造影研究。她在26歲時,大腦遭受到病毒感染而整個腫脹起來,根據臨床診斷測驗,她有6個月是在植物人的狀態。歐文教授開使用正子斷層掃描(PET)技術研究植物人的大腦活動……

  歐文教授給凱特看她家人的相片,發現她認得他們,因為她大腦中處理臉型辨識的地方活化了起來,但是給她看相似顏色的無意義圖片時,大腦的那個部位並沒有活化。歐文在接下來的幾個月中持續為她做正子斷層掃描,發現他的覺識程度越來越高。

  「不能跟別人溝通是件很痛苦的事——我覺得我被綁在自己的身體裡,掙脫不出來。」凱特說:「我有一大堆問題要問,像我在哪裡?為什麼我在這裡?發生了什麼事?但是我無法問任何人,只能自己找答案。」她只能就當時情境去形成假設,來使眼前的情況合理化。「我以為我在監獄中,忘記了該怎麼動。」

  但是正子斷層掃描改變了一切,她說:「他們發現我被關在一個不能反應的身體裡面。」她把自己的快速復原歸功於大腦掃描,因為它給了她希望,也鼓勵了別人跟她說話,與她互動。她花了兩年的時光才回復所有的意識,現在她坐在輪椅上,但是可以用鍵盤來跟別人溝通,也能閱讀和使用電腦,而且不要別人幫忙就可以玩電玩遊戲。

  運動有助於腦神經細胞的增生(參閱「關於跑步,我說的其實是……」),不曉得心智運動(mental exercise)有沒有類似的效果?(參閱「隨時隨地都能做的『運動』」)。

  她的父母也認為歐文教授的發現是個關鍵性的消息。「這個腦造影對我們來說意義太重大了。」她的父親說:「醫生第一次告訴我們凱特的大腦在處理事情時,是一個很大的突破,這表示當我們跟她說話、給她看相片、寫紙條給她時,即使她不了解,但是她的大腦還是在處理訊息。我們了解大腦裡可能有一些東西在幫助她對付這種恐怖的經驗。」

  當她知道劍橋的研究團隊在另一個植物人身上看到正常的大腦活動時,凱特說:「我認為歐文教授的研究是非常重要的,我還記得我當時的情況是多麼的可怕。我真的不敢想,假如當時沒有去做那個掃描,我會怎麼樣。」(《心智拼圖:從神經造影看大腦的成長、學習與改變Pictures of the Mind: What the New Neuroscience Tells Us About Who We Are》頁29)


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