隐匿意识：苏醒 的征兆？******
隐匿意识 ：苏醒 的征兆 ？
撰文 扬·克拉森（Jan Claassen） 布赖恩·L.埃德洛（Brian L.Edlow） 翻译 臧迪
昏迷病人无法对外界刺激做出反应，看上去早已失去了意识 。但科学家发现他们大脑深处潜藏着隐匿 的意识，这很可能 是他们能否苏醒甚至康复的关键。
1.神秘的昏迷
一个医疗小组围在玛丽亚·马祖尔克维奇（Maria Mazurkevich）的病床四周，所有的目光都聚焦在她身上——而她却什么都没做。7月里炎热 的一天，30岁 的马祖尔克维奇被哥伦比亚大学纽约长老会医院收治入院。在入院前数日，她在家中突然丧失了意识 。起因 是大脑血管破裂 ，出血区域对她大脑的关键区域造成巨大压迫。彼时，医院神经重症监护室的医护小组正在寻找能表明马祖尔克维奇可以听到他们的任何迹象 。她当时还需要机械呼吸机辅助呼吸，生命体征平稳，但没表现出任何具备意识 的迹象。
马祖尔克维奇 的父母也在她 的病床边问道：“我们能和女儿说话吗 ？她听到我们说话了吗？”但她好像什么都不知道 。在两位作者中，克拉森医生 是马祖尔克维奇医疗小组 的成员 。当他要求马祖尔克维奇睁开眼睛、举起两根手指或者动动脚趾时 ，她一动不动。她的双眼也不会跟随视觉线索移动 。然而，她 的亲人仍认定她还“在那里” 。
马祖尔克维奇确实“在”。医疗小组给她做了脑电图（EEG）——通过在头部放置传感器来监测大脑 的电活动 ，同时要求她“持续开合右手”，然后“停止开合右手” 。尽管马祖尔克维奇 的手没有任何动作，但在两种命令下 ，她 的大脑活动模式表现出了差异。大脑的反应清楚地表明 ，她察觉到了这些指令 ，并发现这两种指令是不同 的 。此后大约过了一周，她 的身体开始跟上大脑的步伐。伴随着细微 的反应，马祖尔克维奇开始渐渐苏醒过来 。不到一年，她几乎完全康复了 ，身体和认知能力都没有出现重大缺陷 。现在，她已经成为一名药剂师 。
2.隐匿 的意识
马祖尔克维奇的经历展示了“隐匿意识”（covert consciousness）的存在 ：一种大脑能在一定程度上表现出理解外部世界 、身体却没有反应的状态。当医生使用先进的脑成像方法或复杂的脑电活动监测技术，对表现为昏迷或其他无反应状态 的病人进行评估时 ，高达15%~20% 的病人能表现出具备隐匿意识 的迹象 。但多数能探测到隐匿意识 的技术和方法 ，直到近期才得到完善。
这些方法正在改变我们对昏迷和其他意识障碍疾病 的理解 。而我们在哥伦比亚大学的研究也表明 ，对于早期就发现拥有隐匿意识 的病人，最终能完全恢复意识和认知功能的可能性更高 。如果 是在几十年前，这些发现可能会让绝大多数神经科医生和神经科学家大吃一惊。由此可见 ，识别这种隐藏的意识状态，以及研发如何与处在这种状态的病人交流 的方法极为重要 。
昏迷病人的标准定义为无意识 、无法被唤醒 、没有任何知觉或与外界环境互动 的迹象。与处于深度睡眠中的人相比，由严重脑损伤导致昏迷 的病人可能看起来并没有差别，只是大多数昏迷 的病人不能自主呼吸，需要依靠呼吸机和人工气道 的辅助。
一些人认为陷入昏迷很容易恢复，或者反之 ，认为昏迷后 ，人就进入了一种“活死人”状态——这两种极端的认知都 是错误 的。对于这种现象 ，电影、小说等作品对于昏迷 的通俗描述或许应该承担一部分责任 。例如 ，在电影《杀死比尔》中 ，乌玛·瑟曼饰演的新娘突然从长期昏迷中醒来，在没有任何喂养管辅助进食 的情况下 ，她看起来营养充足、状态良好，在数小时内就完全恢复了体力 。然而，现实远比电影情节更具挑战性 ，昏迷病人漫长的康复之路 ，总是伴随着各种频发的医疗并发症、身体机能退化等问题 。他们恢复 的进程在缓慢地小步前进，但也不得不走上许多回头路。严重脑损伤后昏迷 的病人通常需要留置胃管以获取营养，接受气管切开术以通过颈部 的人工气道呼吸 ，而后还要经历数周至数月的康复阶段。但身体恢复的过程总是多变且不可预测 ，即使对于像马祖尔克维奇一样最终恢复生活自理能力的人来说 ，也 是如此。另一方面 ，对昏迷病人过于悲观的看法也是不准确 的，人们可能会认为所有这类病人都注定无法从昏迷中苏醒，直到最终离世，或者他们即使活下来也会伴有严重残疾 。但对于一些病人而言 ，即便经历了长时间昏迷 ，他们仍有可能恢复意识、沟通能力甚至生活自理能力。
随着时间 的推移 ，医学界对昏迷和意识的看法已经发生改变。在20世纪60年代 ，神经内科和神经外科医生注意到，一些昏迷的病人睁开了眼睛 ，但没有表现出与周围环境 的交互。许多此类病人一直保持这种状态直至离世，这使得一些临床医生认为，一旦以这种方式失去意识，就不可能再恢复。
然而 ，在20世纪90年代 ，关于“永久性”植物状态 的病人恢复意识 的报道开始出现在医学文献中 。不同于昏迷 ，在植物状态下的病人可以睁闭双眼，但他们仍然无法做出自主反应。这些报道推动神经重症监护和康复医学领域发展出了更精细的分类，比如微意识状态 。这一状态的特征 是具备非言语反应 ，比如用眼睛追踪物体 ，或间歇性遵从指令。医生发现 ，病人 的预后与所处的这些状态有关。例如 ，从植物状态转变为微意识状态的病人进一步康复 的可能性更大。
在重症监护室 ，能及早发现并预测意识恢复往往 是生死攸关的问题 。因为通常家属需要在病人受伤后的10~14天内决定继续还是停止生命维持治疗——此时外科手术是支持长期辅助呼吸和临床营养 的必要治疗方法 。此外，对于隐匿意识的诊断还可能会影响照护目标、疼痛管理 、临床医生和家属 的床旁诊疗操作和护理行为、抑郁和焦虑管理等相关的临床决策。
3.理解和诊断
那么对于临床医生和病人家属 ，要如何理解隐匿意识呢 ？我们可以从闭锁综合征 的视角来了解一些概念 。闭锁综合征的病人可能保留了正常或接近正常的认知，但无法支配身体执行大多数运动动作 。这一病症说明了仅基于运动功能去判断意识、思维能力和情绪表现 的局限性 。1966年 ，神经病学家弗雷德·普拉姆和杰罗姆·波斯纳在他们的专著《昏迷和木僵 的诊断》（The Diagnosis of Stupor and Coma）中创造了术语“闭锁”。他们将大仲马 的经典作品《基督山伯爵》中的诺瓦蒂埃·德·维尔福描述为“一具有着灵动双眸的尸体”。在临床实践中 ，闭锁综合征 的病人通常无法移动他们的四肢 ，但许多人可以稳定地控制他们 的眼球上下移动 ，从而响应口头指令 。一些病人也能眨眼或者做出其他细微的面部运动。
以闭锁状态生活 的体验，被《ELLE》杂志 的编辑让-多米尼克·博比生动地描绘了出来。1995年 ，让-多米尼克·博比突发中风 ，中风阻断了从大脑运动皮层到脊髓和四肢 的信号传递 ，也导致他失去了说话和移动四肢 的能力。此后 ，他开始用眼球的移动来与他的语言治疗师交流，并撰写了一本回忆录——《潜水钟与蝴蝶》（于1997年出版）。这本书捕捉到了闭锁综合征病人可能会经历 的恐惧 、挫折和希望。值得一提的 是 ，一些处于闭锁综合征状态的病人曾述说自己 的生活很有意义 。
而隐匿意识状态 的病人完全丧失了外在的运动反应 ，远甚于闭锁综合征的病人 。但这并不意味着他们也丧失了内心世界 。2006年 ，美国西安大略大学 的神经科学家阿德里安·M.欧文和同事检测了一名有严重创伤性脑损伤 的年轻女性，该病人拟诊为植物状态。医疗团队使用功能性磁共振成像（fMRI）扫描对她进行了评估，该技术是通过追踪大脑中的血液动力反应来显示脑中 的激活区域。在扫描过程中，临床医生要求她想象自己正在打网球或正走过自己 的房间。令欧文和同事惊讶 的是，这位女士的大脑活跃程度与健康志愿者相当 。而对比网球任务与步行任务，她 的大脑活动模式也表现出两种不同 的状态 ，这表明她可以有意识地改变自己的大脑活动模式。
此后 ，临床医生在世界各地的病人中发现并确认了隐匿意识 的存在，而这些病人有着不同类型的脑损伤 。2017年，麻省总医院重症监护室接收了一批严重脑损伤病人，他们看起来对外界毫无知觉 ，但临床医生却在他们身上同样发现了隐匿意识 。这表明隐匿意识不仅会发生在病人昏迷数周之后 ，也可能发生在近期受伤的急性期病人身上。为了诊断隐匿意识状态，临床医生使用不同的行为任务，比如要求病人开合双手 ，或者想象自己正在游泳 ，同时他们借助脑电图或功能性磁共振成像记录病人在执行这些任务时的脑响应 。尽管使用的方法有所不同，但世界各地的多个研究小组已经能再现这些脑响应 。具有隐匿意识的病人在被要求移动身体部位或想象做某项活动时，可以有意地改变他们 的大脑模式。但从表象上看，他们的身体并没有表现出任何试图完成指示运动的迹象。
然而，我们对这种认知功能超过运动表达 的状态仍然知之甚少，而脑电图和功能性磁共振成像技术也都有局限性。这些方法可能无法在一些后来恢复意识 的病人中检测到有意的大脑活动。同时，这两种技术还可能受到镇静药物的干扰 ，而镇静药物是保障大多数危重病人安全或舒适的前提 。此外 ，功能性磁共振成像通常需要一个专门的机房 。这意味着，想要做磁共振扫描，就需要将身体状况不稳定的病人从重症监护病房转移到机房中，这一过程很可能会置他们于危险之中。还有一个问题是 ，磁共振成像 的重复测量过程并不容易 ，因此它只能提供短时间内病人意识水平的快照 。脑电图 的设备倒是可以经常放在病床旁进行检测，它能在不同 的时间内捕捉意识水平 的快照——但 是这种方法也有不足 。重症监护室里其他医疗设备产生的电子噪声会影响脑电图读取到的信号 ，导致测试反映 的 是伪迹而不 是真实脑活动。
尽管这两种方法仍然需要改进，但已有充分的证据表明它们可以用来诊断隐匿意识，它们也已经在美国（2018年）和欧洲（2020年） 的临床指南中得到认可。如我们研究小组在2019年发表 的工作所展示的（2022年也再度证实），如果能在病人脑损伤后 的早期探测到隐匿意识的存在，就可以预测病人在随后也能出现意识恢复的表现 。预测还可以具体到行为的恢复、长期功能的恢复以及恢复 的速度 。而在此类研究突飞猛进的基础上 ，一群科学家于2019年共同发起了“昏迷治愈行动” 。这 是一个由神经重症监护学会牵头 的国际合作项目 ，旨在引导医疗资源和公众关注这一疾病 ，达成研发促进意识恢复新疗法 的目标 。
神经病学家正尝试开发一种测试手段，用来判断哪些病人可能处于隐匿意识状态 ，从而为选出的病人做进一步的脑电图和功能性磁共振检测 。虽然世界各地 的实验室正在努力开发这种筛查方法 ，但进展缓慢。这 是因为隐匿意识出现的结构和功能性机制尚不明确 ，临床医生无法明确具体需要寻找些什么 。最近的研究表明，脑损伤切断了丘脑——一个在身体和大脑之间传递运动信号和感觉信息 的区域——与负责高级认知功能的大脑皮层之间 的联系，这可能是造成这种情况 的原因 。然而 ，导致病人运动功能障碍、同时却具有隐匿意识 的 ，可能并非单一类型的损伤，而是多部位出现 的多种损伤的组合。严重脑损伤病人 的意识水平会经常波动 ，也使得检测隐匿意识 的临床工作进一步复杂化 。这种意识水平的波动意味着单次评估可能会遗漏重要的信号 ，因此病人可能需要接受多次测试 。
4.与昏迷者沟通
基于最近有关隐匿意识的发现，研究人员正试图借助脑机接口设备与这些病人重新建立联系并进行沟通。当医生要求病人在电脑屏幕上移动鼠标光标时 ，这些设备可以记录病人大脑 的电活动 。通过“训练” ，计算机将“学习”识别病人试图向左 、向右 、向上或向下移动光标时脑中产生的生理信号 。一旦训练完成，脑机接口设备就可以通过识别大脑模式来帮助病人用意念控制光标。这些病人甚至可以用这种方法来选择字母，实现拼写出单词。
显然 ，脑机接口设备将是隐匿意识病人与外部世界沟通的理想途径 。但若想使用这种技术 ，还需要克服巨大 的挑战，特别是对那些急性脑损伤病人而言。这些病人 的持续注意能力可能已受到损伤，因此长时程的脑机接口训练通常不太可行。此外，重症监护室繁忙嘈杂的环境也不是进行脑机接口训练 的理想场地。回到本文开篇描述的案例，尽管马祖尔克维奇具有隐匿意识，而且她最终恢复情况极好 ，但她在当时也没能激活脑机接口，实现与医疗团队或家人 的沟通。
事实上 ，隐匿意识病人与外界 的沟通也可以通过功能性磁共振成像技术实现 。几年前 ，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的认知心理学家马丁·蒙蒂曾研究过一组无行为反应 的病人，他尝试用磁共振成像法判断他们 是否具备隐匿意识 。蒙蒂想探究的是，通过识别不同的功能性磁共振激活模式 ，判断病人是不 是可以准确地回答出“是”或“否”。这项工作需要实时地分析成像数据 ，因此需要协调大量不同种类的技术。参考欧文在2006年 的研究 ，蒙蒂也让病人想象自己正在打网球或者正走过自己的公寓 。不同之处在于，蒙蒂并非单纯地寻找大脑活动 的信号 ，他更想知道病人对问题 的理解能力 是否好到可以做出准确 的应答。他告诉病人，如果一个问题 的答案为“是”，那么就想象自己正在打网球 ；如果答案为“否” ，那么就想象正走过自己的家。最终，蒙蒂在研究对象中识别出一位能使用这种方案进行稳定交流的病人——他创建了一种大脑活动模式用于回答“是” ，另一种模式用于回答“否” 。尽管对于这一方案能否扩展到更广泛 的应用还存在疑问，但他 的研究表明，与处于隐匿意识状态的病人进行沟通 是可能的。
若想进一步改善与隐匿意识病人的沟通 ，需要在床旁使用可靠 的工具来识别他们。目前 ，许多研究团队正在开发更先进 的沟通技术 ，比如脑电图技术，因为它更容易纳入重症监护室 的临床常规中 。而在使用脑机接口设备时 ，也可以结合大脑活动信号之外的生物信号 ，比如心率，这样就可以通过算法解码病人控制计算机 的意图，提高识别 的准确性。
对隐匿意识 的诊断和探索 ，除了能解决救护危重病人这一紧迫的问题外，还具有探索人类心智 的潜力 。意识 是我们之所以为人这种体验 的根本，但在隐匿意识状态下，意识与行为却 是分离 的 。那么隐匿意识病人 的内在精神生活 是什么呢？可以说，对隐匿意识的检测从根本上影响了我们对个体人格和自主性 的抽象理解 。目前 ，我们还无法通过脑机接口与隐匿意识病人进行深入交流。而迄今为止 ，那些恢复了沟通能力的隐匿意识病人在之后接受采访时 ，都表示不记得有隐匿意识 的经历。比如，马祖尔克维奇并不能回忆起她在重症监护室昏迷那段时间里 的任何事情。因此在很大程度上 ，隐匿意识的经历仍然是一个谜。
但不管隐匿意识 的发生机制如何神秘 ，医生都必须利用所有可用的技术和资源，在那些似乎没有任何反应的病人身上寻找 是否有意识存在 ，这是对医生的道德约束 ，它并不神秘。在“昏迷治愈行动” 的引导下 ，增加获取这些技术和资源 的机会已是医学界的一个基本目标和挑战 。有了这些工具，我们可以期待一个所有隐匿意识病人都能为自己发声 的未来 。
（本文译者臧迪是复旦大学附属华山医院神经外科 的博士生，研究方向为意识缺失状态的神经基础 、意识障碍 的神经影像诊断与神经调控治疗）
（图文由《环球科学》杂志社供稿）
《光明日报》（ 2023年01月12日 14版）
中央农村工作会议系列解读⑰打造农业科技战略力量，实现高水平农业科技自立自强******
作者 ：谢艳乐 李书奎 中国农业科学院农业经济与发展研究所
2022年中央农村工作会议强调：“要依靠科技和改革双轮驱动加快建设农业强国 ，要紧盯世界农业科技前沿 ，大力提升我国农业科技水平，加快实现高水平农业科技自立自强”，这一重要论述是对党的二十大报告中关于“坚持面向世界科技前沿 、面向经济主战场 、面向国家重大需求 、面向人民生命健康，加快实现高水平科技自立自强”精神在农业领域的贯彻落实和有效强化。锚定农业强国建设目标，打造农业科技战略力量，既是全面推进乡村振兴战略 的核心要义所在，也 是坚持以中国式农业农村现代化 、夯实中国式现代化的现实要求，充分体现了党中央对农业科技发展的高度重视 。
当前，新一轮科技革命和产业变革孕育兴起 ，使得科技创新成为国际战略博弈 的主战场 。近年来，我国农业物质技术装备条件取得显著改善 ，农业科技水平整体步入世界前列，科技支撑农业发展的广度与深度逐步强化。农业科技进步贡献率达到61% ，农作物耕种收综合机械化率超过72%，农作物种源自给率突破95% ，主要农作物良种基本实现全覆盖 。
尽管我国农业科技创新领域取得了显著成效，但依然面临着部分核心技术水平较低 、科技力量发展较为滞后 、种源“卡脖子”等短板问题 。农业科技基础研究薄弱、原创的科技创新能力未实现根本性扭转 ，并且与建设农业强国 的要求相比 ，我国农业科技弱项依然突出 ，加快实现高水平农业科技自立自强仍面临着些许困境及重大挑战 。
为此，对标世界科技强国与农业强国，打造我国农业科技战略力量，实现高水平农业科技自立自强的农业强国建设目标 ，可以从以下三个方面着手。
一是聚焦农业科技基础前沿研究，占领科技创新战略制高点。要把立足点放在自主创新上 ，围绕农业科技基础前沿研究与核心短板领域进行系统谋划和合理布局 ，以集中优势力量攻克农业发展关键核心技术，并逐步降低对农业关键技术 、装备等方面 的对外依存程度 。
加强对农业科技自主创新发展的宣传力度 ，积极营造崇尚自主创新的文化环境，形成尊重人才、尊重创造 的良好风尚，创建有利于创新型人才成长的土壤与制度。合理配置农业科研经费使用比例，明确资金使用的具体用途，加强对农业科技基础研究 的重视程度，进一步提高科研项目的投入比重和产出效率 ，以提升农业科技创新体系整体效能 。
二是支持企业组建发展联合体，创新新型科研组织模式。全面深化农业科技体制改革，谋划农业科技顶层设计 ，发挥新型举国体制优势以整合各级各类优势科研资源，强化企业科技创新主体地位 ，创新科技体制和科研管理方式，促进创新资源互融互促。
引导科研院所和高校的农业科技研发成果按照市场机制向企业集聚 ；针对高校和科研机构，逐步将以理论研究为主的科研考核体系向理论研究与实践应用并重转变 ，提升科研成果、专利转化应用在考核中的权重；引导科研院所和高校侧重源头创新，以基础研究为主，将科研成果 的应用与开发让渡给企业 ，集中优势力量开展关键核心技术科研攻关，推动研发和产业资源进一步整合 ，形成合力以进一步强化农业科技创新发展 。
三 是加快农业关键技术发展，强化创新平台对育种产业化 的支撑作用 。强化现代科学技术与育种技术 的深度融合发展，促进大数据技术、信息技术 、分子生物学技术 、合成生物学技术等与传统育种方式有机融合 。
强化创新平台支撑作用，鼓励科企深度合作建设国家级的研发平台 ，如企业重点实验室、国家工程中心、国家创新中心等，优化配置资源以支持企业开展育种攻关 ，建立健全“育繁推一体化”的现代农作物种业创新体系 ；加强共性基础技术平台建设 ，推动产业链上下游融通创新，以共建共享国家重大基础平台 ；推进科技创新平台载体绩效考核 的常态化管理，将开放共享列入绩效考核的核心内容 ，并对考核优秀 的创新平台，优先推荐申报国家或地区科技计划项目，以加速育种科技成果转化与产业化应用发展 。
