电影中我们听到了“你必须和昏迷的人说话”。这完全取决于所谓的昏迷。在植物状态(患者仍然可以微笑或自发跳跃)和意识最低的状态(可以听到他说的话)之间,边界很好。脑成像可用于评估重度脑损伤患者的意识水平。

史蒂文·劳瑞斯 脑和精神障碍N°22
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病人睁开眼睛,凝视着太空。他醒着,但似乎不知道他在医院房间周围发生的事情。她的朋友在跟她说话。他听到了吗?自事故以来,他一直躺在那里而没有任何反应。他的中风使他陷入一种非常特殊的状态:植物人状态。他有一天会恢复“之前”的意识状态吗?没有人能告诉。

如今,由于医学的进步,幸免于脑部损伤或伤害的人数不断增加。医生救助那些例如在车祸后头部受伤的人,或在心脏骤停后一段时间缺氧的人。但是,当大脑严重受损时,受害者可能会陷入昏迷状态。她从不睁开眼睛,不动,有时四肢有一些反射运动。昏迷持续两到五周...然后,患者要么恢复了意识,要么死了–脑死亡–或处于 锁定,也就是说瘫痪了,但是完全有意识 (见图1),否则他会失去知觉的同时睁开眼睛。最后的状态被称为植物状态。

即使对于专家来说,植物人的状态仍然是个谜。这个人很清醒,也就是说,他表现出清醒的周期,接着是睡眠,但他似乎没有意识:他似乎没有察觉自己的环境,也不会感到任何感觉。清醒时,他的眼睛睁开并且可以移动。她闭着眼睛睡觉,但有时睁开眼睛,说话时跳下。她常常会在无助的情况下呼吸,可能会磨碎牙齿,咀嚼,尖叫,微笑,mo吟,哭泣或咆哮。但是,这些只是反射而不是自愿的手势:患者无缘无故地行动,与可能引起这些反应的刺激无关。通常,他似乎不在,无法凝视向他显示的物体,这是意识状态的首要标准。然而,它恰好非常短暂地跟随着一个移动到其前方的目标……这是从植物人状态转变为意识状态的患者中观察到的最早迹象之一。这是医学界面对植物人的主要困难。您如何发现复苏的微小迹象?如果他康复了,他将需要等待多长时间?仅根据临床检查是否对意识进行了很好的评估?这些问题的答案超出了标记植物状态研究历史的发现范围,我们将在这里进行讨论。

许多营养患者在脑损伤后一个月内恢复了意识。经过一个月的时间后,患者进入植物人状态,称为持久性状态,一天中恢复其正常意识状态的机会随时间而减少。在欧洲,每年至少有35,000名脑损伤的受害者(在法国是3,000名),处于持续的植物状态。自1994年以来,人们一直认为,如果患者在事故发生后的3到12个月内未出现意识障碍,则其康复的机会几乎为零。

植物人状态:无意识地生活

2005年,当美国政界人士在佛罗里达州辩论特里·夏沃(Terri Schiavo)案时,关于永久性植物州的研究便开始受到关注。自1990年以来,该患者处于植物状态;她的父母和丈夫对她恢复良心的机会持不同意见,这是法院的裁决:医生取下了允许她喂养的管子,她死于13天后脱水。

这一争议表明,有必要更好地区分患者是否处于永久性植物状态或他是否可能看到自己的病情好转。但是,您如何评估无法沟通的人的意识呢?脑部成像能否检测出植物人的意识迹象?确定有机会康复的人是一个重大的医学问题。

当植物人康复时,意识的最初迹象就很微妙。最初,患者凝视着一个物体,但没有与周围的环境交流。他处于所谓的最低意识状态。像植物状态一样,最小意识状态可能只是迈向完全恢复的一步。但是它也可以是持久的,甚至是永久的。另一方面,与处于植物状态的人不同,处于最低意识状态的人保留了恢复其完整意识的机会多年。特里·瓦利斯(Terry Wallis)就是这种情况,他在处于最低意识状态下度过了19年之后再次开始表现自己。

在营养状态和最低意识状态之间划清界限是很困难的。经过无数次检查后,如果患者没有意识意识的征兆,也就是说,如果他从不对发给他的命令做出反应(例如,“摇我的手,“往下看”),如果他不做任何故意的动作。

然而,在1990年代初期,得克萨斯州奥斯丁市康复中心的Nancy Childs和伦敦皇家医院的基思·安德鲁斯(Keith Andrews)表明,最初被认为是植物人的患者超过三分之一。意识符号的真实性,只要对其进行了适当的检查。为了做出可靠的诊断,必须使用标准化的临床测试来评估患者对各种听觉,视觉和触觉刺激的反应。但是意识最重要的是主观体验,很难在除了您自己之外的其他人中进行评估...而且临床测试(无论多么精确)都有可能无法检测到人的意识征兆。病人无法沟通。

十年来,医学界一直在寻找一种客观的方法,该方法可以确认或诊断营养状态的临床诊断。脑成像已逐渐成为一种有趣的解决方案。在1980年代初期,磁共振成像开始被使用(irm )以可视化大脑的结构,大脑的损害……但不是意识的迹象。但是,最近显示,这些图像可用于预测患者是否会康复...我们特别注意,如果病变影响大脑的某些特定区域,例如脑干和call体(一条神经组织连接两个大脑半球),患者不太可能康复。

脑, m'entends-tu ?

扩散磁共振成像技术的进展变得更加清晰,这使得可视化由神经元(轴突)延伸组成的白质的完整性成为可能。这种方法可以更好地了解意识恢复的机制。因此,来自纽约康奈尔大学的尼古拉斯·希夫(Nicholas Schiff)的研究小组表明,在T. Wallis的大脑中,轴突已经“向后生长”,重新连接了因事故而离解的大脑区域。

脑电图检查是另一种方法,包括通过放置在头骨上的电极记录大脑活动。此活动反映了患者的警报状态;因此,当它处于慢速睡眠时期(反常睡眠或梦觉睡眠的相反)时,它会减慢速度。它也可以通过平坦的脑电图来确认脑死亡的状态,但是它几乎不能确认一个人是否有意识。因此,无力确认或否认对营养状态的诊断,更不用说预测恢复的机会了。使用里昂1大学的Fabien Perrin,我们已经证明,处于意识最低状态的患者的脑电活动会出现一个特定的峰,称为波 p300,当患者听到他的名字时。当患者听到自己名字以外的名字时,不会出现此峰值。唯一的问题:我们注意到处于营养状态的人也有同样的反应。脑电图不能区分这两种情况。

正确评估植物状态的最佳方法仍然是:功能性神经成像。例如,正电子发射断层扫描显示大脑中葡萄糖的消耗,这反映了其代谢活性。康奈尔大学的美国神经生物学家弗雷德·普拉姆(Fred Plum)发现,与健康人相比,营养患者的大脑代谢活动减少了一半。在1980年代末所做的观察将被数个欧洲团队所证实,然后在1990年代末经历首次挫折之前,当时我们发现一些患者的营养状况没有改变,其脑代谢活动也没有丝毫改变。 。此外,我们在一些完全清醒和健康的人中发现了与某些植物人类似的代谢活动。至于N. Schiff,他发现某些植物人的皮质中新陈代谢活动很高。正常。简而言之,至少在进行这些测量的条件下,简单地测量大脑的能量消耗无法获得患者的意识状态。正如我们将看到的,更精确的协议使利用该技术成为可能。

感知网络

首先,我们在列日大学的团队已经确定了大脑区域,这些区域对于意识的产生特别重要。通过比较营养患者和健康志愿者的代谢活动,我们观察到参与感觉信息认知处理的皮质结合区(位于皮质的额叶和顶叶)的活性降低。 (见图3)。因此,意识将基于这些皮层结合区域,而且还基于这些额顶区域与大脑深层核(例如丘脑)之间循环的信息网络。在营养患者中,额叶皮层和顶叶皮层之间的连接似乎被破坏,将丘脑连接到顶叶皮层和额叶皮层的连接也被破坏。当患者逐渐脱离植物生长状态时,该额叶额叶网络及其连接就会重新建立。

唉!同样,处于最低意识状态的患者会出现相同类型的脑部异常。因此,通过正电子发射断层摄影术所做的记录不能将植物人状态与最低意识状态区分开。至少在患者休息时,因为我们看到患者对刺激的反应有所不同:例如,我们通过对患者的手施加轻度电击并记录疼痛来研究疼痛感脑血流,再次通过正电子发射断层扫描。营养患者和健康人似乎都活跃于几个区域:脑干,丘脑和主要的体感皮层,它们从周围神经接收感官信息。但是在植物人中,大脑的其余部分对刺激没有反应。唯一的活动皮层区域(主要的体感皮层)就好像与大脑的其余部分隔离并断开了连接,特别是与对疼痛的有意识感知的网络断开连接:营养患者不会以与健康人相同的方式感知疼痛。

声音的感知呢?与有营养的患者交谈时,只有主要的皮质区域(在这种情况下为主要的听觉皮层)活动。较高的大脑中枢(特别是额叶区域)断开。仅初级听觉皮层的活动不足以产生声音的感知。严格来说,处于植物生长状态的患者没有听到对他说的话。相反,在意识较弱的患者中,听觉刺激会激活较高的中心。然后,N。Schiff首次在患者身上使用了功能磁共振成像(另一种在各种运动,感知,记忆或思维任务期间对大脑活动区域成像的方法)。最低意识状态。在这些患者中,当一个亲人告诉他们一个个人轶事时,大脑语言中心就会被激活。

我们在2004年发现了另一个重要发现:在意识不清的患者中,与情绪刺激有关的听觉刺激(哭泣的孩子或患者的名字)引起了广泛的大脑激活,这与无效刺激不同。无意义的。因此,当以最低意识状态对病人讲话时,句子的内容和含义很重要。然而,对于这种与听觉刺激相关的功能成像技术成为一种诊断工具,仍然有待证明,该刺激永远不会激活被定义为植物性...

但是,一个重要事件使这一假设受到质疑。 2006年,英国剑桥大学的Adrian Owen与我的团队的MélanieBoly合作研究了一名23岁患者在交通事故中头部受伤的病例。昏迷一周后,她进入了植物人状态。她自发地睁开眼睛,但不响应任何命令或刺激。他出事五个月后,我们通过 irm f,并演奏他录制的句子,例如:“他的咖啡中有牛奶和糖。上颞中回被激活。但是,这些区域涉及对语音和单词含义的理解。在健康受试者中可以看到相同的大脑活动模式。这个植物人是否进行有意识的语言处理?这还不确定,因为这种类型的大脑活动也会在睡眠中和全身麻醉(可以认为没有意识到)下表现出来。

对打网球的意识

因此,为了确定该营养患者是否对她的环境有意识地做出反应,我们要求她想象某些活动:打网球或探访她房子的不同房间。 (请参见上方方框)。当她想象自己打网球时,irm f与对照对象一样,显示出运动区域的活动性增强。当她想象去家中时,参与空间导航的大脑网络(运动前,顶叶和海马旁皮质)会激活,就像在一个健康的人中一样。因此,尽管临床诊断出植物人状态,而不是意识的最低状态,但患者仍能理解并要求她做些什么……在思想上。她知道自己的行为。

有误诊吗?许多医生在研究时确认了他的植物生长状态,但是他的眼睛只能短暂地注视一个物体,这在植物人中很少见到……所以医生寻找了其他的迹象。意识。在研究后的六个月中,研究表明该患者可以凝视物体至少五秒钟,并且她可以在镜子中跟随自己的脸。意识状态的许多特征。而且,此后不久,患者发展为意识低下的状态,她有时听从指示,现在可以与周围的人交流。

考虑到她的年龄,营养状况的原因和持续时间,该患者的康复机会为20%。因此,我们不要仓促得出结论:并非所有的营养患者都有意识。实际上,在列日大学对其他60名营养患者进行的扫描中,我们没有观察到类似的意识征兆。如何解释在剑桥接受研究的营养患者的结果?她可能正在开始过渡到最低意识状态。最近,我们与中国浙江大学的Haibo Di合作,证实了CT扫描期间上大脑区域的激活irm f将预测恢复到最低意识状态。

因此,该病例证明,根据临床定义,某些病例可能具有营养意识,但伴随着一定程度的意识,但通过功能性影像可以确认对营养状态的诊断。尚未开发。与病人不同,植物人明天不会与周围的人交流 锁定,瘫痪,但有意识...

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