日前，由中國科學(xué)院自動化研究所、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院與杭州師范大學(xué)等組成的聯(lián)合研究團隊，通過人工智能技術(shù)，分析意識障礙患者的大腦“意識開關(guān)”，揭示其意識恢復(fù)背后存在共性的神經(jīng)機制。這一發(fā)現(xiàn)為臨床評估與治療提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)，也為眾多患者家庭帶來新的希望。相關(guān)成果近日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》上。
意識障礙多由腦外傷、腦卒中、缺血缺氧等嚴(yán)重腦損傷引起，嚴(yán)重的患者長期處于昏迷或微小意識狀態(tài)，由于其病因復(fù)雜、表現(xiàn)各異，預(yù)后判斷一直十分困難。
研究團隊對23例接受深部腦刺激治療的患者進行大腦深部的微電極數(shù)據(jù)分析，運用人工智能技術(shù)從丘腦區(qū)域篩選出4個關(guān)鍵電生理特征。其中，4~8赫茲范圍內(nèi)的Theta節(jié)律（大腦電活動的一種腦波）的強度與穩(wěn)定性，被證明同患者一年后的意識恢復(fù)情況高度相關(guān)。這一神經(jīng)度量在不同年齡、病因和病情程度的患者中均表現(xiàn)出一致的預(yù)測能力。研究進一步將患者分為三類，并發(fā)現(xiàn)部分被傳統(tǒng)評估認(rèn)為希望渺茫的患者，大腦內(nèi)其實隱藏著蘇醒的“火種”。
研究團隊還通過計算模型，推演出意識恢復(fù)可能存在的兩條神經(jīng)動力學(xué)路徑：一條是先恢復(fù)神經(jīng)活動強度，后恢復(fù)穩(wěn)定性；另一條則相反。這解釋了為何癥狀相似的患者恢復(fù)軌跡不同，也為意識分級理論提供了實證支持。
研究團隊相關(guān)負責(zé)人表示，目前他們正致力于將該成果推向臨床轉(zhuǎn)化，計劃開發(fā)基于高密度腦電圖的非侵入式檢測工具，結(jié)合人工智能構(gòu)建預(yù)后預(yù)測系統(tǒng)，幫助醫(yī)生更早、更準(zhǔn)地識別有恢復(fù)潛力的患者，并為其制定個體化的神經(jīng)調(diào)控治療方案。
