人類可以單純依靠思維來交流嗎？

幾十年來，科學家和科幻小說家一直憧憬著，有一天我們可以單純依靠思維來交流。下面是一位英國科研人員近年來對植物人的跟蹤研究心得，從中我們似乎可以看到這一天到來的曙光：

我從1997年開始研究對外界刺激沒有反應的病人。那一年，我遇到了凱特，她曾是英國劍橋的一位年輕教師，在一場類似流感的疾病后，進入了昏迷狀態。幾周后，醫生宣布她成了植物人，這意味著盡管她有睡眠—覺醒周期，但失去了意識。凱特可以睜眼閉眼，甚至還會很快掃視病房，但沒有任何內心活動，對家人和醫生給她的外界“刺激”也沒有任何反應。

那時，我正在英國劍橋大學研究掃描大腦的新方法，我的同事戴維·梅農，一位急性腦損傷專家提議，用正電子發射斷層顯像（PET）掃描凱特的大腦，看能否在她的大腦中檢測到認知活動的跡象。掃描凱特大腦時，我們在電腦屏幕上快速展示她的朋友和家人的照片，同時監測凱特大腦中的活動跡象。結果令人震驚，凱特的大腦不僅能對熟人的面孔作出反應，而且活動模式跟正常人看到所愛的人的照片時驚人相似。

這意味著什么？難道凱特雖然看似不省人事，但大腦存在意識？還是說這只不過是某種反射性反應？

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掃描凱特大腦之后的幾年中，我們又嘗試了一些新方法，來檢測“隱藏”在植物人身上的意識活動—我們稱之為內隱意識。

我們先給病人播放一段朗讀散文的錄音，以及一段類似言語但沒有任何語義的語音，然后把病人產生的大腦反應和正常人進行比較。我們發現，所謂的“植物人”的大腦活動，和正常人的大腦活動非常相似—在播放散文錄音時，“植物人”大腦中感知語言的區域通常會活躍起來；而播放類似言語的噪音時，感知語言的區域則不會有所反應。然而，我們并不能就此確定，某些植物人這種看上去與正常人相似的大腦反應，到底是反映了一些目前尚未檢測到的意識活動，還是說這些大腦反應與高級意識無關，只是一種本能的、自發的神經信號，一種反射性反應。

為了驗證這一點，我和同事們做了一個極為重要的后續實驗：給一些健康人（我們選了麻醉師做志愿者）注射鎮靜劑，然后在他們昏迷時，播放我們在先前實驗中使用的兩種錄音。

麻醉師們變得無意識后，我們給他們播放朗讀錄音。令人吃驚的是，麻醉師大腦中感知語言的區域和他們清醒時一樣活躍。這個至關重要的證據告訴我們，某些植物人出現與正常人相似的大腦反應，并不能說明這些病人存在內隱意識。因為大腦感知語言的區域似乎會自動對言語產生應答，即使在我們沒有意識的情況下。

是時候改變思路，換一個角度去探索植物人是否有內隱意識了—問題的關鍵并不在于病人的腦區是否能被激活，而在于能否通過病人的某種反應，確認他們是有意識的。

我們把目光投向了臨床上比較經典的意識評估方法：對指令的響應。在醫療類電視劇中，經常能聽到醫生對病人說：“如果你能聽到我說的話，就捏一下我的手”，指的就是這種方法。當然，我們的研究對象通常病情過重，沒法用肢體語言對指令作出反應，不過，他們能否通過大腦想象，產生可檢測到的大腦活動，對指令作出反應呢？

掃描讓植物人發現自我

我們和比利時神經科學家梅蘭妮·博利合作，開展了下列實驗：

讓正常人想象自己正在執行各種任務，比如想象正在打一場激烈的網球賽，然后檢測他們的大腦活動。大腦掃描結果顯示，當正常人想象自己正在執行各種任務時，會產生強烈而穩定的大腦活動，并與真實執行這些任務時的大腦活動極為相似。

我們在一位被確診為植物人的病人身上，使用了功能性磁共振成像技術（fMRI）。這位年輕的女病人因遭遇車禍，腦部受到重創，一直昏迷。接受功能性磁共振掃描前，她已經有五個月對外界刺激完全沒有反應，符合國際公認的植物人診斷標準。在掃描期間，我們讓她數次按照指令，想象打網球和在家中走來走去。有意思的是，當她想象自己在打網球時，會與此前的健康自愿者一樣，激活前運動皮層；而當她想象自己在家中走來走去時，也會激活頂葉和海馬旁回。由此，我們得出結論，盡管這位病人不能通過身體對外界刺激作出反應，但她是有意識的。這個發現將讓醫生、護士和她的家人重新認識她，并改變對待她的方式。

我認為這一發現，會鼓勵人們更愿意與病人交流，經常去探望他們，一起追憶往昔、開玩笑，這些做法肯定有助于提高病人的生活質量。

研究中，我們還探索了讓病人通過想象某一任務，來回答“是”或“否”的可能性。參與這項實驗的病人，在五年前大腦受到創傷，經過數次檢查，都被診斷為植物人。在做功能性磁共振成像時，研究人員會對這位病人講，將會問他一些簡單的問題，然后他可以通過想象自己在打網球（如果他回答“是”），或想象自己在家中走來走去（如果他回答“否”）來作出回應。不可思議的是，成像結果顯示，這位病人居然成功回答了五個與個人生活有關的問題。比如，他能夠指出，他有兄弟但沒有姐妹，他父親名叫亞歷山大而非托馬斯。他甚至還可以確認，在受傷前，他在假期中去過的最后一個地方的名字。為避免研究人員的主觀因素影響實驗結果，分析大腦成像結果的技術人員事先并不知道問題的答案，這些問題及答案都由病人家屬提供。

顯然，這位病人的認知水平肯定不只是對周圍環境有意識這么簡單，因為“回答”問題是一項復雜的任務。看起來，他仍具備一些高級認知功能，可以轉移、保持和選擇關注的焦點，可以理解語言，可以作出恰當的選擇，可以將信息存儲于工作記憶中并進行處理—比如，在作選擇前，能聽懂并記住研究人員規定的應答方式，以及回憶他受傷前發生的事。雖然這個病人可以通過大腦成像和我們“交流”，但當他躺回病床后，卻依然無法與病床邊的任何人交流。實驗過后，醫生們再次對這位病人進行了常規診斷及病情評估，這一次他們把評估結果由“植物人”改成了“微意識狀態”—這提示我們，醫生對這類病人的診斷并非是一錘定音、一成不變的。

有一個年輕人已經被診斷為植物人12年了，我們問了他一個可能會改變他生活的問題。BBC紀錄片團隊拍攝到了這個激動人心的時刻—當時，我們問他，“你感覺到疼痛嗎？”結果通過大腦成像，我們發現他的回答是：“沒有。”這讓我們十分欣慰。

隨著研究的深入，我們尋找到一種更經濟、更方便的檢測大腦活動的方法—腦電圖（EEG）。利用這種技術，科學家可以通過貼在病人頭皮上的無創電極，來記錄大腦皮層中的神經活動，這樣病人體內的金屬植入物就不會影響檢測結果，而最重要的一點是，腦電圖檢測可以直接在病床邊實施。

下一步，我們將繼續研究用功能性磁共振成像和腦電圖檢測植物人的意識，嘗試與他們交流，把他們的想法傳遞到外部世界，為真正的腦機接口開辟道路。

回到文章開頭提到的凱特，在接受PET掃描的幾個月后，她開始逐漸康復。15年后，凱特和家人住在了一起。雖然她需要依靠輪椅，說話有困難，但她重獲了認知能力，幽默感也回來了，她還意識到，她和她的大腦在科學探索的進程中起到了重要作用。她表示：“大腦掃描就像魔法一樣—它發現了我的存在。”