患有一种罕见病症，称为完全闭锁综合征的人们可能终于有了与外界联系的途径。通过以新的方式读取完全瘫痪者的大脑活动，研究人员可以判断测试对象在回答问题时是在想“是”还是“否”。这些结果已于周二发表在《公共科学图书馆·生物学》杂志上。
四名患有完全闭锁综合征的人使用了这项新技术，报告说他们很高兴。研究结果表明，这些人实际上可以通过适当的技术获得交流能力。
“这是一个非常好的原理验证，”比利时列日大学昏迷科学组负责人Steven Laureys说，他没有参与这项新研究。“像这样的交流工具可以极大地改善瘫痪者的生活质量。他说：“未来我们将看到越来越多的患者通过这些技术获得话语权。”
失去联系
闭锁综合征患者会失去对肌肉的控制，但意识完全清醒。这种瘫痪可能是由于中风或脑干损伤而突然发生的，也可能是肌萎缩侧索硬化症（ALS）破坏运动神经元而缓慢发生的。
有一些工具可以帮助严重瘫痪的患者进行交流。患有ALS的斯蒂芬·霍金通过眨动面颊来操作语音合成器。法国时尚杂志《ELLE》的编辑让-多米尼克·鲍比在20世纪90年代写回忆录《潜水钟与蝴蝶》时，通过眨眼来选择不同的字母。如今，已经有先进的眼动追踪器可供使用。
还有脑机接口，它可以读取大脑信号，并利用这些信号来控制计算机或机器人。患有闭锁综合征的人已经使用它们来控制电脑光标和拼写。
在极少数情况下，有些人甚至无法移动眼睛或眼睑。这些完全闭锁的人更难联系。目前尚不完全清楚为什么他们使用脑机接口会遇到困难，因为这些接口不受肌肉运动的控制。
日内瓦Wyss生物与神经工程中心的神经科学家、新研究的合著者Niels Birbaumer认为，尽管目前证据不多，但可能存在原因。他提出，随着时间的推移，患者将思维转化为自主行动变得更加困难。“任何你想要的东西，你想要的一切都不会发生。所以大脑学到的是，意图已经没有意义了，”他说。“他们很难从一种更具反思性的状态切换到一种专注的状态。”
建立联系
Birbaumer及其同事对脑机接口的设计进行了一些调整，使其适用于完全闭锁的人。
该团队坚持使用简单的“是”或“否”问题。“答案在你的脑海中……发生得很快，而且像反射一样发生。你不需要动用很多资源来回答这样简单的问题，”Birbaumer说。
大多数脑机接口依赖于脑电图（EEG），它测量神经元的电活动。Birbaumer及其同事则使用一种称为功能性近红外光谱的技术来测量血流变化，该技术类似于功能性磁共振成像（fMRI）。
“我们与神经电活动（EEG）打交道了十多年，但未能与这些完全瘫痪的患者取得联系，”Birbaumer说。“出于绝望，我们决定转向另一种类型的大脑活动，我们很幸运。”
EEG在读取参与者是否停止注意或打盹方面确实派上了用场。但监测大脑血流可以实质上揭示参与者正在思考什么。
该团队从参与者已经知道答案的问题开始，比如他们自己的名字或法国的首都在哪里。“经过大约100个这类问题之后，电脑大致就能知道这些患者大脑中的‘是’和‘否’是什么样子了，”Birbaumer说。
当脑机接口的正确率达到70%时，该团队开始转向开放式问题。其中最重要的问题是：“你快乐吗？”所有四名患者都反复回答“是”。
他们的回答并不令人意外。这些人已经选择了生存，当他们无法自主呼吸时，选择了人工呼吸。先前的闭锁综合征研究也发现，患者的生活质量相当不错。“我们通常认为我们为之生活的东西——吃、喝、休闲、享受社交活动——大多数都归零了，”Birbaumer说。“但那些仍然存在并决定生活质量的是亲密的家人和朋友的互动。”
未来，Birbaumer及其团队希望能够进行更复杂的交流，并对更多人进行设备测试。他们计划使用电刺激来提高人们的注意力。“我们将来还会在大脑中植入电极，这样我们就可以用更少的能量来解码这些人的想法，”他说。
亚利桑那州立大学的神经科学家Stephen Helms Tillery说，该团队能够解读“是”和“否”的回答，这很有希望。他专门设计神经假肢，并未参与这项研究。“当然可以想象，这至少能够实现与处于完全闭锁状态的人进行初步的交流。”
